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凝胶的结构和性质在很大程度上决定了其后的干燥、致
密过程，并最终决定材料的性能。
溶胶一凝胶法所制备的凝
胶依据干燥的方法不同有不同的表述，由超临界干燥制得的
凝胶称为气凝胶，由直接干燥制备的凝胶称为干凝胶，而由冷
冻干燥法制备的凝胶则称为冻凝胶。
因此目前应用溶胶一凝
胶法制备的木材一无机质复合材料均属于木材一于凝胶无机
质复合材。
木材与气凝胶网络之间从化学理论上看，虽然不存在直
接的共价键的作用，但木材与ＳｉＯ，气凝胶两相之间能够形成
很强的氢键作用和缔合／平衡相互作用，使两相体系表现出与
存在共价键时相似的特性，使木材与ＳｉＯ，气凝胶两相达到
“分子水平”的复合。
因此，木材与ＳｉＯ，气凝胶可有如下反应
方程式。
木材的纤维素、半纤维素和木质素存在的活性官能团
均有可能参加反应，有待进一步分析研究。
根据这个反应方程
式，木材与ＳｉＯ，气凝胶的结合有两种结合方式，即氢键作用和
缔合／平衡相互作用两种方式共同存在，形成某种平衡。
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２．２木材／ＳｉＯ，气凝胶复合材及块凝胶的结构形态按照本文方法制得的气凝胶在自然光下为带有篮色的透明块状固体，这是由于其纳米结构导致了强烈的瑞利散射，有一定的强度，但受压易碎，如图ｌ。
而普通干燥条件下获得的干凝胶呈玻璃样碎块，密度和强度较大，但受压易碎。
根据扫描电镜可以观察到ＳｉＯ，气凝胶的微细网络结构，所制备的ＳｉＯ，气凝胶的扫描电镜照片如图２所示。
可以看出超临界干燥的ＳｉＯ，气凝胶在微观结构上有良好的网络结构。
图ｌｓｉｏ：气凝胶的宏观结构
图２扫描电镜下ｓｉ０２气凝胶的微观结构，（ａ，ｘ１０００：ｈ，×１００００）透射电镜可以清楚地反映出这种气凝胶网络结构的ＳｉＯ，粒子大小，图３是同种凝胶的透射电镜照片，通过统计分析，ＳｉＯ，气凝胶颗粒尺度１７～９６ｎｍ。
Ｆｒｉｃｋｅ描述了ＳｉＯ：气凝胶的结构ｍ１．本工艺制备的气凝胶结构完全符合典型的气凝胶结构。
图３透射电镜下ＳｉＯ，气凝胶的微观结构（×２０００００）将木材试件用滑走式切片机制取表面光洁的具有代表性的木材薄片，用前述工艺制备木材／气凝胶复合材，从宏观看试件外观并无变化，用扫描电镜从外表面开始向木材内部扫描拍照．得到木材／气凝胶复合材扫描电镜照片（见图４）。
将木材／气凝胶图片同素材图片进行比较分析，结果ＳｉＯ，气凝胶在木纤维分子横切面中有填充，并分布均匀，导管分子和木纤维分子从弦切面看，其细胞腔中没有ＳｉＯ，气凝胶被填充，基本保持了木材的多孑Ｌ性结构。
细胞壁与ＳｉＯ，气凝胶紧密结合，细胞壁上的纹孔被气凝胶均匀填充。
图４木材／气凝胶复合材扫描电镜照片（ａ．Ｘ１００：ｌ，。
×５００：横切面。
Ｃ．×５０００；ｄ。
×１００００；弦切面）
２．３气凝胶的卡Ｈ组成
图５为所制备ＳｉＯ：气凝胶的ＸＲＤ图谱。
（下转２
８页）
超临界干燥制备木材-SiO2气凝胶复合材料及其纳米结构
作者：邱坚， 李坚， Qiu Jian， Li Jian
作者单位：东北林业大学,哈尔滨,150040
刊名：
东北林业大学学报
英文刊名：JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY
年，卷(期)：2005,33(3)
被引用次数：13次
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引用本文格式：邱坚.李坚.Qiu Jian.Li Jian超临界干燥制备木材-SiO2气凝胶复合材料及其纳米结构[期刊论文] -东北林业大学学报 2005(3)。