膨胀珍珠岩具有热导率较低、耐候耐久性强、不燃、价格低廉、与建筑同寿命周期等众多优点,在保温隔热领域应用广泛。但相对于有机保温材料而言,膨胀珍珠岩的热导率相对较大,抗压强度小,需对其进行闭孔处理或复合改性来降低其热导率,提高其抗压强度。SiO₂气凝胶是一种新型的纳米量级保温材料,因其具有超低的热导率、较大的比表面积、较低的密度和较高的孔隙率等特性,被应用于一些高精尖领域,但由于其制备成本高、抗压强度低等原因,限制了在建筑保温领域的应用。需要对SiO₂气凝胶的制备原材料、制备工艺等进行优化调整,在降低制备成本的同时,提高抗压强度,扩大其应用范围。本研究从材料的微观层面出发对其进行优化,根据两种材料的性能特点,将两者进行复合成新材料,以轻质多孔的膨胀珍珠岩作为吸附载体,采用真空吸附的工艺,将保温性能优异的气凝胶吸入到膨胀珍珠岩内部孔洞中,形成复合材料,不仅可以提高气凝胶的抗压强度,还可以降低膨胀珍珠岩的热导率,为膨胀珍珠岩工艺改进提供一种新的研究方法。基于以上目标,进行了以下研究工作:1.SiO₂气凝胶的制备研究。采用溶胶-凝胶法制备疏水SiO₂气凝胶,系统研究无水乙醇的用量、超纯水的用量对气凝胶热导率的影响,明确了水解温度以及溶胶的pH值对气凝胶凝胶时间的影响;利用仪器设备对SiO₂气凝胶物理性能和微观结构进行测定和表征,确定最佳的原料配比和试验条件。2.复合保温材料的制备研究。采用真空吸附的工艺将气凝胶吸附到膨胀珍珠岩内部孔洞结构中形成膨胀珍珠岩-SiO₂气凝胶复合保温材料,研究了憎水改性工艺、膨胀珍珠岩粒径、吸附真空度和真空吸附时间对复合保温材料性能的影响,获得最优的制备参数和制备条件。