气相二氧化硅杂化壳聚糖气凝胶

收缩率仅15.7%

通过在凝胶过程中同步引入气相二氧化硅纳米颗粒，首次实现生物基气凝胶低干燥收缩、阻燃、疏水与力学性能的协同提升。

Yanrong, Liao · Shuai, Yu · Kunming, Lu · Xin, Wang · Ding, Feng · 熊仕显 · 张思钊

Construction and Building Materials 2026

具体参数

干燥收缩率

{'zh': '15.7', 'en': '15.7'} %

导热系数

{'zh': '0.0213', 'en': '0.0213'} W m⁻¹ K⁻¹

密度

{'zh': '0.143', 'en': '0.143'} g cm⁻³

3%应变下压缩应力

{'zh': '0.244', 'en': '0.244'} MPa

水接触角

{'zh': '143', 'en': '143'} °

热冲击循环次数

{'zh': '200', 'en': '200'}

技术优势

收缩只有15.7%

同步杂化气相二氧化硅纳米颗粒在凝胶网络中起支撑作用，把干燥收缩从~40%降到15.7%，解决了生物基气凝胶成型难的问题。

丁烷火焰烧不着

气凝胶在丁烷灯强烈火焰下仍不燃烧，从材料本身消除火灾风险，无需额外阻燃剂。

表面疏水不吸水

水接触角达143°，雨水或潮气不会渗入，保持隔热性能长期稳定。

能扛200次冷热循环

在−30 °C到60 °C之间经历200次热冲击后结构不破坏，适合昼夜温差大的环境。

应用场景

• 绿色建筑隔热：建筑围护结构用低收缩气凝胶板替代传统保温层，减少热桥和安装缝隙。
• 气凝胶隔热材料：用超低导热系数气凝胶做薄层绝热，在有限空间内实现高效保温。
• 生物基功能材料：以壳聚糖为基体，杂化无机粒子，提供可降解且高性能的隔热选择。
• 防火保温一体化：用本征阻燃气凝胶做防火隔离层，省去添加阻燃剂和额外保护层。