主题：【第十七届原创】气凝胶制品热值实验中存在的问题

气凝胶制品热值实验中存在的问题

气凝胶制品具有低导热、A级不燃、憎水、耐久性强等优异的特性，目前已被列入国标《绿色产品评价 绝热材料》规定的绿色产品清单中，在建筑节能领域的应用潜力巨大。2017年国标委批准发布了GB/T 34336-2017《纳米孔气凝胶复合绝热制品》，这是我国关于气凝胶的第一本国家标准。与很多材料的标准不同的是，气凝胶的标准暂无外标作为参考，很多气凝胶的外标都是以矿物棉标准去实施的，所以相关要求不高。而国内的气凝胶产品，定位比较高，因此在防火阻燃实验中，热值也是非常重要的一个项目，而因为标准的不完善，气凝胶的热值实验也存在一些困难。

气凝胶制品在做热值实验时，经常会有两个人或两个实验室做出来的结果天差地别，主要原因有两个：一是样品的处理存在问题；二是样品在实验过程中发生爆炸，没有完全燃烧，部分样品炸出坩埚从而结果存在问题。

1、 样品如何处理

气凝胶目前最常见的就是玻纤气凝胶和陶纤气凝胶，即在玻纤和陶纤中掺入气凝胶粉末，处理样品的时候一般是剪碎或放入坩埚中捣碎，再从中取出部分样品进行试验，但此操作，会损失很多的气凝胶粉末，或飘散到空气里，或遗留在坩埚中。因此我们一般是实验需要多少样品，就切下多少样品，一般来说，气凝胶实验需要0.2g~0.5g样品，那就从样品下切下0.2g~0.5g的样品，再在坩埚中用剪刀剪碎，将坩埚中所有的样品全部用于试验。

2、 样品在坩埚内发生爆炸

在做气凝胶的热值实验时，很多次做出来的样品都如下图：

【样品从坩埚中炸出】

经过和同行的讨论，以及自己的多次尝试，总结出以下方法：

①调整气凝胶样品和苯甲酸的比例，甚至可以不加苯甲酸，苯甲酸和气凝胶总重0.5g+，苯甲酸需要提前压碎，提高氧气压力至3.4MP左右；

②买制丸机，将气凝胶样品和苯甲酸一起压制成丸样进行实验，提高氧气压力至3.4MP左右；

③将苯甲酸片放置在坩埚中间，样品剪成条状环绕四周，点火丝接触苯甲酸片进行实验，提高氧气压力至3.4MPa左右；

以上三个方法是同行中实验成功的案例，本人更倾向于使用第四个方法：

④取0.2-0.3g左右的样品进行压碎研磨预处理，取0.2g的苯甲酸粉末和样品混合，用标准助燃纸或者实验室用擦镜纸（淘宝购买即可，擦镜纸相对更便宜好用）将混合样品包好压紧放入燃烧坩埚中，点火丝接触助燃纸表面即可。

试验前要对使用的当前助燃纸进行热值的测定和称重，在样品出结果后去除擦镜纸的热值。

包裹好的样品如下图：

若样品还是炸出，可以包两张助燃纸。

方法④相对于其他几个方法，成功率更高，此方法还可用于岩棉、水泥发泡板等热值实验不易成功的样品。

然而，即使是方法④，目前仍会有不少失败的情况，需要多次试验筛选结果，目前来说没有确保其一定不会爆炸的方法，我们只能期待未来的标准中，对这些样品的热值实验给出一个更完美的方法，如果您在试验中有更好的方法和经验，欢迎分享在论坛内。