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气凝胶检测中遇到的问题

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    2024/09/18
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  • 气凝胶检测中遇到的问题

    目前的日常检测中,接触的主要为陶瓷纤维气凝胶和玻璃纤维气凝胶,气凝胶的国家标准GB/T?34336-2017纳米孔气凝胶复合绝热制品》,但是接触后可以发现,气凝胶目前的应用场景,主要集中于建筑、工业、新能源电池等方面,很多领域的用途是其他矿棉制品无法替代的,而气凝胶制品的国标还仅仅只是参考了矿棉的标准来制定的,因为气凝胶的国标非常有局限性,导致大部分的气凝胶厂家的要求并不会参考国标,而外标对于气凝胶标准目前也非常松垮,同样也只是参考了矿棉制品。因此在标准上,很多企业不得不自己去参考其他材料的标准,所以气凝胶目前的各项参数和实验要求都做不到统一。



    接下来我将分享几个气凝胶检测中遇到的问题。

    首先是热值的测试问题,该问题我单独用一篇文章讲过,这边不过多赘述了。

    ①气凝胶目前应用在电池上非常广泛,因此会测试其在高温下的隔热性能,该测试在标准中没有提及,具体的测试设备为一台小型的压力实验机,实验机压板外接电加热器,热电偶以及温度可视设备,将热电偶粘贴在样品上下两侧(用胶带粘住即可),根据要求在1MPa或2MPa的压力下测试其两面温差。

    ②气凝胶的导热测试,标准中对气凝胶的导热测试温度做了划分,气凝胶的制备过程主要包括溶胶-凝胶、老化、改性、湿凝胶的干燥处理过程,而其中的改性剂在300℃以上的高温下都是会开始挥发的,因此,气凝胶经过高温炙烤后,其常温下的性能一定会发生变化,而在做高温导热时,常常会好几天做不出结果,那是因为气凝胶中的改性剂挥发吸热,而这样的挥发往往会持续很长一段时间,因此仪器内部一直达不到热稳态,所以做不出结果。

    因此,在气凝胶的高温测试之前,如果气凝胶需要做300℃导热,那就把气凝胶放在300℃下状态调节,如果气凝胶需要做500℃导热,那就把气凝胶放在500℃下状态调节,300℃和500℃不可以一起做,经过实验,气凝胶经过500℃状态调节后,其在300℃的导热系数会发生变化。

    ③气凝胶的压力测试,气凝胶用于电池产品时,外面会附一层保护膜以防气凝胶粉末飘落,而在GB/T 13480中说明,使用中保留表皮的制品在实验中也应保留表皮,所以需要厂家定制200mm×200mm,或者其他尺寸的包膜样品进行实验。除此之外,应用于电池产品的气凝胶制品厚度极小,一般只有4mm甚至更薄,GB/T 13480中明确要求不可叠加样品,经过实验也发现,叠加后的样品和单样品在10%的压缩强度相差极大,但4mm的样品在压缩时,压缩曲线会出现一些偶然性,即确定不了形变零点或者形变零点位置相差太大,因此需要多次实验得到几个良好的压缩曲线再进行试验。但我个人认为,这样得到的结果可能并不能代表其真实的压缩强度,因此我迫切希望国标能早日对其进行规范。

    ④气凝胶的拉伸实验,该实验主要为预氧丝气凝胶的要求,根据我所遇到的行业上的要求,该产品的拉伸实验不应采用GB/T 17911 耐火隔热纤维制品中的拉伸强度实验方法,而采用的是GB/T 9641 硬质泡沫塑料的拉伸强度实验方法,样品为中间宽度6mm的哑铃状试样。

    目前气凝胶产品的标准有:



    其中部分标准在网络上找不到,因此我希望有相关标准的同行能够分享一下,也期待国标对于气凝胶这块能够早日完善。
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