理论教育 纳米氧化铝及压强对凝胶性能的影响研究

纳米氧化铝及压强对凝胶性能的影响研究

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:但是,掺杂纳米氧化铝的凝胶样品的机械性能降低,且浓度越大,机械性能越差,这可能是由于纳米氧化铝占据了凝胶结构中的凝胶节点,破坏了离子液体凝胶的空间网状结构。从图中我们可以看出,掺杂纳米氧化铝离子液体凝胶样品的断面整体比较光滑。

纳米氧化铝及压强对凝胶性能的影响研究

掺杂质量分数为0 wt%、1 wt%、3 wt%和5 wt%,随着掺杂浓度的增加,凝胶样品的颜色逐渐变深,说明纳米氧化铝均匀分散在凝胶样品中。但是,掺杂纳米氧化铝的凝胶样品的机械性能降低,且浓度越大,机械性能越差,这可能是由于纳米氧化铝占据了凝胶结构中的凝胶节点,破坏了离子液体凝胶的空间网状结构。

图12-4 0.1 MPa、200 MPa、400 MPa和600 MPa压强下处理后的样品照片

图12-4为不同压强下掺杂质量分数为1 wt%的离子液体凝胶样品的照片,样品为果冻状块体,半透明。采用镊子进行简单的拉伸,具有一定的弹性,且凝胶硬度随着制备压强的升高明显增强。这些结果表明:压强增加了掺杂纳米氧化铝离子液体凝胶的机械性能,特别是增压了凝胶材料的硬度和弹性。这可能是由于压强通过减小凝胶的体积,使离子液体溶胶溶液在受限的空间内完成了胶凝,增加了聚合物凝胶剂在凝胶中的凝胶节点,减小了纳米氧化铝对凝胶节点破坏的程度,形成了更加紧密的空间网络凝胶结构。(www.daowen.com)

图12-5为不同压强下掺杂质量分数为1 wt%的离子液体凝胶样品的偏光显微照片,放大倍数为50倍。从图中我们可以看出,掺杂纳米氧化铝离子液体凝胶样品的断面整体比较光滑。但是,0.1 MPa压强下制备的样品有明显的孔洞,随着制备压强的增加,孔洞明显减少。这也从侧面反映了压强使凝胶变得更加密实,机械性能变得更为优越。

图12-5 偏光显微镜下加压0.1 MPa、200 MPa、400 MPa和600 MPa的样品

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