Effects of freeze-drying conditions on aerogel properties
| Autor: | Carolina Simón-Herrero, Silvia Caminero-Huertas, Luz Sánchez-Silva, José Luis Valverde, Amaya Romero |
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| Rok vydání: | 2016 |
| Předmět: |
Materials science
Building insulation Matemáticas Freezing Time chemistry.chemical_element 02 engineering and technology Vacuum Pressure Conductivity 010402 general chemistry Carbon Nanofibers 01 natural sciences Presión de vacío Thermal conductivity Aerogel de sílice General Materials Science Building insulation materials Composite material Porosity Silica Aerogel Carbon nanofiber Mechanical Engineering Ingeniería química Aerogel 021001 nanoscience & nanotechnology 0104 chemical sciences Nanofibras de carbono Física Química chemistry Mechanics of Materials Tiempo de congelación Freezing Rate Tasa de congelación 0210 nano-technology Carbon |
| Zdroj: | RUIdeRA. Repositorio Institucional de la UCLM instname |
| ISSN: | 1573-4803 0022-2461 |
| DOI: | 10.1007/s10853-016-0148-5 |
| Popis: | Carbon nanofiber-reinforced polymer aerogels have been successfully synthesized by means of a freeze-drying process. The influence of the different operation conditions on both the process efficiency and the aerogel physical properties has been evaluated. Morphology, porosity and conductivity of the resulting carbon nanofiber-reinforced polymer aerogels were investigated. Their density and porosity increased when the freezing time decreased. However, the porosity of the carbon nanofiber-reinforced polymer aerogels increased and when both the vacuum pressure and the freeze-drying temperature increased, respectively. No clear effect of the operating conditions on the thermal conductivity of the aerogels synthesized was detected, ranging from 0.037 to 0.069 W/m K. The low values of thermal conductivity obtained suggest that these materials could be used for building insulation purposes. In addition, the addition of carbon nanofibers allowed to increase the mechanical resistance of the final product to be used as building insulation materials to reduce the energy consumption. Se han sintetizado con éxito aerogeles poliméricos reforzados con nanofibras de carbono mediante un proceso de liofilización. Se ha evaluado la influencia de las diferentes condiciones de operación tanto en la eficiencia del proceso como en las propiedades físicas del aerogel. Se investigó la morfología, porosidad y conductividad de los aerogeles poliméricos reforzados con nanofibras de carbono resultantes. Su densidad y porosidad aumentaron al disminuir el tiempo de congelación. Sin embargo, la porosidad de los aerogeles poliméricos reforzados con nanofibras de carbono aumentó y cuando la presión de vacío y la temperatura de liofilización aumentaron, respectivamente. No se detectó un efecto claro de las condiciones de operación sobre la conductividad térmica de los aerogeles sintetizados, que osciló entre 0,037 y 0,069 W/m K. Los bajos valores de conductividad térmica obtenidos sugieren que estos materiales podrían utilizarse para el aislamiento de edificios. Además, la adición de nanofibras de carbono permitió aumentar la resistencia mecánica del producto final para ser utilizado como material de aislamiento de edificios para reducir el consumo de energía. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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