文 献 综 述

1 研究背景

作为一种纳米多孔材料，气凝胶具有连续3维纳米多孔网络结构（如图1所示），赋予其低密度、高比表面积、大孔隙率等特性，其独特的网络结构可以有效限制热量传输 ^[31-34]，如图2所示，气凝胶的纳米孔和三维网络结构可以有效抑制气体分子的对流传热的传热和固体热传导。而且气凝胶的网络结构（孔结构）可以通过溶胶-凝胶工艺调控^{[35, 36]}，是一种理想的高性能隔热材料，其室温热导率可低至0.018W/(m#8729;K)以下^[37]，大大优于传统隔热材料（如图3）。

图1 气凝胶3维网络结构示意图 图2 不同隔热材料热传热机制示意图

图3 不同材料在不同温度下的热导率

气凝胶种类众多，但目前已成功商品化的产品是SiO₂气凝胶隔热材料，以纤维毡增强SiO₂气凝胶隔热毡/板为主。如果将气凝胶隔热材料用于特种服装，如冬季军服，目前仍需解决以下问题：SiO₂气凝胶隔热材料脆性大、柔性低、掉粉掉渣。特种服装用保温材料对柔性、疏水型、可洗涤等指标有较高的要求，目前的SiO₂气凝胶隔热材料无法满足其应用需求，亟需研发新型柔性疏水气凝胶隔热材料。

综上所述，本课题旨在制备出柔性气凝胶隔热复合材料，以满足特种服装的应用需求。为了达到这一目的，本论文将对柔性氧化硅气凝胶和PVDF气凝胶两种气凝胶材料进行研究。通过实验研究初步获得特种服装用气凝胶隔热材料的可行性研究方案。

2 柔性气凝胶概述

2.1 柔性SiO₂气凝胶