收藏本站
《大连工业大学》 2013年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

SiO_2气凝胶的快速合成及其复合隔热材料研究

王晓杰  
【摘要】:SiO2气凝胶是一种轻质的纳米多孔材料,因其独特的纳米多孔网络结构,而具有高孔隙率、高比表面积、低密度和低热导率等优点,在隔热材料、隔音材料和过滤材料等领域具有广泛的应用前景。 本文以工业水玻璃为硅源,采用表面改性和常压干燥法制备SiO2气凝胶,以实验室少量制备SiO2气凝胶的方法为依据,研究了大体积、快速制备SiO2气凝胶的方法和工艺流程,并研究制备了SiO2气凝胶/玻璃棉和SiO2气凝胶/聚乙烯醇缩丁醛(PVB)复合隔热材料。利用扫描电子显微镜(SEM)对SiO2气凝胶及其复合隔热材料的微观形貌进行研究,利用N2为载气的BET(Brunauer-Emmett-Teller)法对气凝胶的比表面积、孔体积等孔性特点进行分析,采用导热系数测定仪测定了SiO2气凝胶/玻璃棉以及SiO2气凝胶/PVB复合隔热材料的导热系数。 研究结果表明:通过大体积快速的常压干燥法制备的SiO2气凝胶的密度为0.1~0.2g/cm2之间,与实验室少量制备的SiO2气凝胶的密度相近,并且大体积生产出的SiO2气凝胶与实验室少量制备法制备出的SiO2气凝胶在表面形貌和表面结构上均没有很大差别。测得大体积制备法生产出的SiO2气凝胶与实验室少量制备法制备出的SiO2气凝胶的比表面积均为600-700m2/g,孔容积都大于2.5cc/g,甚至达到3.4cc/g;平均孔半径均大于4nm,属于性能很优异的SiO2气凝胶。 对SiO2气凝胶/玻璃棉复合材料的表面微观形貌进行观察表明,SiO2气凝胶很好的附着在玻璃棉纤维上,玻璃棉起到了很好的骨架和支撑作用,缓解了SiO2气凝胶很脆,单独使用时易碎裂的弊端;并且所制备的SiO2气凝胶/玻璃棉复合材料具有很好的疏水性能,在潮湿的环境下使用对保温材料不会产生很大影响。经测试SiO2气凝胶/玻璃棉复合材料的热导率为1.12×10-2W.M-1.K-1。 SiO2气凝胶/PVB复合材料具有较好的疏水性,潮湿环境不会对其隔热性能和寿命造成影响,经过隔热性能测试测出SiO2气凝胶/PVB复合材料的隔热系数为2.0×10-2W.M-1.K-1。
【学位授予单位】:大连工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TQ427.26

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张秀华;赵海雷;何方;李雪;仇卫华;吴卫江;曲选辉;;SiO_2气凝胶的常压制备与表面改性[J];北京科技大学学报;2006年02期
2 吴志坚;;无机气凝胶研究进展[J];材料导报;2001年11期
3 同小刚;王芬;冯海涛;安世武;;二氧化硅气凝胶的制备和应用研究[J];材料导报;2006年S1期
4 刘世明;曾令可;王慧;;纳米SiO_2气凝胶的表面改性与分形[J];材料导报;2009年06期
5 张贺新;赫晓东;何飞;;气凝胶隔热性能及复合气凝胶隔热材料研究进展[J];材料工程;2007年S1期
6 吕鹏鹏;赵海雷;刘欣;李兴旺;;常压干燥制备SiO_2气凝胶的研究[J];材料工程;2012年04期
7 高庆福;张长瑞;冯坚;冯军宗;姜勇刚;武纬;;氧化硅气凝胶隔热复合材料研究进展[J];材料科学与工程学报;2009年02期
8 沈军,王珏,吴翔;气凝胶──一种结构可控的新型功能材料[J];材料科学与工程;1994年03期
9 王珏,沈军;高效隔热材料掺TiO_2及玻璃纤维硅石气凝胶的研制[J];材料研究学报;1995年06期
10 刘朝辉;苏勋家;侯根良;王先猛;;SiO_2气凝胶的改性研究及在航空航天领域的应用[J];飞航导弹;2006年10期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程银兵,吴广明,马建华,沈军;高温环境中横圆柱体的传热数值模拟[J];兵器材料科学与工程;2002年02期
2 钱军民,催凯,艾好,金志浩;多孔陶瓷制备技术研究进展[J];兵器材料科学与工程;2005年05期
3 王彦;陈绚丽;文利雄;陈建峰;;介孔二氧化硅包覆银纳米颗粒的制备及抗菌性能[J];北京化工大学学报(自然科学版);2010年04期
4 张丽英,郭志猛,林涛,李汶霞,吴成义,吴庆华;纳米硬质合金粉的桥接团粒对粉末成形影响[J];北京科技大学学报;2002年02期
5 张秀华;赵海雷;何方;李雪;仇卫华;吴卫江;曲选辉;;SiO_2气凝胶的常压制备与表面改性[J];北京科技大学学报;2006年02期
6 何方;赵海雷;曲选辉;仇卫华;;硅石气凝胶的吸水性能[J];北京科技大学学报;2007年03期
7 杨凯;庞佳伟;吴伯荣;陈实;吴锋;杨栋;;二氧化硅气凝胶改性方法及研究进展[J];北京理工大学学报;2009年09期
8 陈福;武丽华;赵恩录;张文玲;李军明;曾雄伟;;SiO_2气凝胶的研究进展[J];玻璃;2008年01期
9 KHALED Shokry Ghase;;Improvement of Mechanical and Thermal Properties of Polymeric Material[J];Computer Aided Drafting,Design and Manufacturing;2008年01期
10 高秀霞;张伟娜;任敏;朱果逸;;硅气凝胶的研究进展[J];长春理工大学学报(自然科学版);2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 苏伟;窦天军;潘社奇;王玲;姜玲;张灏;;多孔硅凝胶吸附法去除废水中铀的研究[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(下)[C];2011年
2 赵南;冯坚;姜勇刚;高庆福;冯军宗;;耐高温气凝胶隔热材料[A];2011·中国绝热节能材料协会年会论文集[C];2011年
3 卢斌;张栋;;SiO_2气凝胶超级绝热复合材料的研究现状[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
4 何飞;赫晓东;李垚;;SiO_2干凝胶的制备与热物性能研究[A];全国第三届溶胶—凝胶科学技术学术会议论文摘要集[C];2004年
5 史非;刘敬肖;曾淼;王立久;王继红;徐龙权;;玻璃表面SiO_2气凝胶薄膜的常压干燥制备及表征[A];全国第六届浮法玻璃及深加工玻璃技术研讨会论文集[C];2006年
6 杨海龙;倪文;徐国强;梁涛;;多孔隔热材料SiO_2气凝胶的低成本制备[A];2006年保温材料技术交流会论文汇编[C];2006年
7 曾淼;刘敬肖;史非;;二氧化硅气凝胶对硫酸庆大霉素的吸附和释放[A];《硅酸盐学报》创刊50周年暨中国硅酸盐学会2007年学术年会论文集(一)[C];2007年
8 杨海龙;封金鹏;高香珍;陈德平;倪文;;SiO_2气凝胶微球制备研究进展[A];2007全国保温材料技术交流会论文汇编[C];2007年
9 吴春蕾;杨本意;刘莉;康旭;;纳米二氧化硅绝热材料研究进展[A];低碳技术与材料产业发展研讨会论文集[C];2010年
10 康旭;赵雷;段先健;李振华;李远兵;李淑静;;纳米孔二氧化硅绝热材料的研究[A];低碳技术与材料产业发展研讨会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 任洪波;低密度SiO_2及其复合气凝胶的制备与特性研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 李永海;基于溶胶—凝胶法的功能因子缓释技术研究及其在纺织品芳香保健功能整理中的应用[D];东华大学;2010年
3 徐壁;基于纳米结构ZnO、SiO_2的功能棉制品及新型气凝胶的制备与应用性能[D];东华大学;2010年
4 李国富;高温岩层巷道主动降温支护结构技术研究[D];太原理工大学;2010年
5 徐海珣;硅基复合气凝胶的制备及其应用基础研究[D];大连理工大学;2011年
6 李秀荣;气凝胶型木材的制备及环境学特性分析[D];东北林业大学;2011年
7 郑文芝;二氧化硅气凝胶研制及其结构性能研究[D];华南理工大学;2010年
8 李新通;RF/SiO_2复合气凝胶的制备及其原位碳热生成碳化硅和氮化硅纳米线的研究[D];北京化工大学;2010年
9 赵善宇;介孔SiO_2材料及相应复合气凝胶体系的合成[D];大连理工大学;2010年
10 陈一民;金属/二氧化硅复合气凝胶和低成本疏水二氧化硅气凝胶的研究[D];国防科学技术大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张志建;硅酸钠繁衍物的制备、改性及性能研究[D];福建师范大学;2010年
2 卿彦;硅系化合物/木基复合材料制备与性能评价[D];中南林业科技大学;2010年
3 李茜琪;空间太阳能电池保护膜的制备与研究[D];东华大学;2011年
4 刘亚丽;工业粉煤灰联产硅气凝胶及铝铁化合物研究[D];大连理工大学;2011年
5 席树雄;气相爆燃合成纳米二氧化硅的研究[D];大连理工大学;2011年
6 梁文珍;SiO_2气凝胶/TiO_2复合光催化剂的制备及对水中有机污染物的降解研究[D];大连理工大学;2011年
7 李兰英;锂离子电池用层状锰酸锂正极材料的制备和电化学性能研究[D];华中师范大学;2011年
8 张亚娟;疏水性SiO_2气凝胶与Ag/SiO_2复合气凝胶的制备及性能研究[D];陕西师范大学;2011年
9 陈峰;木质素-RF有机气凝胶的制备及其性能研究[D];东北林业大学;2011年
10 汪慧;SiO_2气凝胶/苯丙原位复合乳液的制备及其在隔热涂料中的应用[D];广东工业大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张秀华;赵海雷;何方;李雪;仇卫华;吴卫江;曲选辉;;SiO_2气凝胶的常压制备与表面改性[J];北京科技大学学报;2006年02期
2 朱玉龙,蔡震升,胡汉起;硅砂表面高温改性提高水玻璃砂强度的机理[J];北京科技大学学报;1998年02期
3 李淑莲,李时瑶,吴春田,孙来生;汽车尾气净化用Pt/ZrO_2-CeO_2催化剂的表征与性能[J];催化学报;1999年01期
4 邓忠生,王珏,陈玲燕;气凝胶应用研究进展[J];材料导报;1999年06期
5 何飞;赫晓东;李垚;;气凝胶热特性的研究现状[J];材料导报;2005年12期
6 程银兵,姚兰芳,吴广明,沈军,马建华,倪星元,王珏;Al/PI/SiO_2多层隔热膜制备与性能研究[J];材料科学与工程学报;2003年02期
7 秦国彤,门薇薇,魏微,李大鹏;气凝胶研究进展[J];材料科学与工程学报;2005年02期
8 高庆福;张长瑞;冯坚;冯军宗;姜勇刚;武纬;;氧化硅气凝胶隔热复合材料研究进展[J];材料科学与工程学报;2009年02期
9 沈军,宋广生,蒋祖龄,曾松岩,李庆春;雾化沉积Al—Cu—Mg合金的显微组织[J];材料科学与工程;1994年02期
10 沈军,王珏,吴翔;气凝胶──一种结构可控的新型功能材料[J];材料科学与工程;1994年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 梁庆宣;水镁石纤维增强SiO_2气凝胶超级绝热材料研究[D];长安大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高秀霞;张伟娜;任敏;朱果逸;;硅气凝胶的研究进展[J];长春理工大学学报(自然科学版);2007年01期
2 李华;乔聪震;牟占军;;二氧化硅气凝胶的常压制备及其特性研究[J];河南大学学报(自然科学版);2009年02期
3 ;科学家发明世上最轻神奇固体材料[J];电子商务;2009年04期
4 陈亮;张睿;龙东辉;凌立成;;炭二氧化硅复合气凝胶的合成及结构分析[J];无机材料学报;2009年04期
5 乔冬平;程广宜;金小卫;;复合气凝胶的热物性研究[J];材料开发与应用;2011年01期
6 林治峰;郑剑;罗运军;;梯度气凝胶的孔结构[J];高分子材料科学与工程;2012年03期
7 杜艾;周斌;归佳寅;刘光武;李宇农;吴广明;沈军;张志华;;空间高速粒子捕获用密度梯度气凝胶的热学与力学特性[J];物理化学学报;2012年05期
8 毕于铁;任洪波;张庆军;杨静;张林;;氧化铜气凝胶的制备与结构表征[J];原子能科学技术;2012年11期
9 韩朝江;马拥军;裴重华;曾敏;;红外宽频吸收硅基复合气凝胶的制备及表征[J];红外与激光工程;2013年04期
10 李洪钟;J.R.Grace;;气凝胶粉在V型阀循环流化床中的流动行为[J];化工冶金;1990年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 蔡杰;张俐娜;Shigenori Kuga;;高强度纤维素/SiO2气凝胶的结构和性能[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
2 姚先周;胡子君;孙陈诚;李俊宁;张宏波;;二氧化硅气凝胶微结构的热设计[A];复合材料:创新与可持续发展(下册)[C];2010年
3 刘世明;王慧;曾令可;;纳米SiO_2气凝胶的性能表征与分形维数[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(下)[C];2008年
4 邓忠生;黄耀东;魏建东;杨靖;王珏;沈军;陈玲燕;吴爱梅;;二氧化硅气凝胶的表面修饰研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
5 刘宁;符若文;;球状有机气凝胶及其炭气凝胶的结构[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
6 常智;赵海雷;何方;仇卫华;周国治;曲选辉;;掺杂纤维的硅石气凝胶的结构与性能[A];华北地区硅酸盐学会第八届学术技术交流会论文集[C];2005年
7 王珏;沈军;张波;蒋伟阳;陆献平;;有机气凝胶的热传输机理研究[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年
8 任洪波;张林;杜爱民;;快速制备块状氧化铁气凝胶的研究[A];第八届全国核靶技术学术交流会论文摘要集[C];2004年
9 杨大祥;冯坚;周新贵;张长瑞;王娟;张浩;;低温下酸/碱两步法制备氧化硅气凝胶[A];全国第三届溶胶—凝胶科学技术学术会议论文摘要集[C];2004年
10 王朝阳;唐永建;王金凤;付志兵;;有机气凝胶粉末超声乳化制备技术[A];纳米材料与技术应用进展——第四届全国纳米材料会议论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 潘未末;年创产值20亿 气凝胶蕴含惊人商机[N];深圳特区报;2009年
2 本报记者 陈龙;“蓝烟”袅袅向市场[N];中国航天报;2012年
3 西藏圣一新能源股份公司研究院院长 李光武;气凝胶:可以改变世界的多功能新材料[N];中国建材报;2013年
4 宏文;二氧化硅气凝胶有望产业化[N];中国建材报;2013年
5 戚翔;世界最轻固体将改变世界[N];工人日报;2007年
6 通讯员 何秦江;投资两亿 年产三吨[N];绍兴日报;2006年
7 彭红;中国气凝胶产品打破美国垄断局面[N];新华每日电讯;2008年
8 彭红;气凝胶产业化开启纳诺高科有望成最大供应商[N];中国质量报;2008年
9 通讯员 周炜 朱海洋 记者 潘剑凯;浙大实验室诞生超轻气凝胶[N];光明日报;2013年
10 闫洁;女科学家一次偶然经历,稻壳变废为宝[N];新华每日电讯;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郑文芝;二氧化硅气凝胶研制及其结构性能研究[D];华南理工大学;2010年
2 赵忠强;氧化物气凝胶的制备、结构和性质的研究[D];山东大学;2008年
3 徐海珣;硅基复合气凝胶的制备及其应用基础研究[D];大连理工大学;2011年
4 陈一民;金属/二氧化硅复合气凝胶和低成本疏水二氧化硅气凝胶的研究[D];国防科学技术大学;2005年
5 魏巍;新型无机气凝胶的制备及其吸附/光催化性能研究[D];江苏大学;2014年
6 陈擘威;锌基气凝胶的研究[D];中国科学技术大学;2014年
7 张华东;超临界流体技术在气凝胶和纳米粉体制备中的应用[D];山东大学;2009年
8 李君;木材—有机气凝胶复合材研究[D];东北林业大学;2013年
9 王朝阳;ICF靶用酚醛类气凝胶的制备及氢、氘吸附应用研究[D];中国工程物理研究院;2006年
10 王慧;SiO_2气凝胶及其复合材料的制备与性能研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王文金;硅气凝胶的合成与制备[D];新疆大学;2010年
2 白利红;醇—水加热法制备二氧化锆气凝胶的研究[D];山西大学;2005年
3 王金凤;新型气凝胶的制备与碳气凝胶的掺杂[D];四川大学;2006年
4 张伟娜;疏水性二氧化硅气凝胶的常压制备及其性能表征[D];长春理工大学;2007年
5 闫红梅;气凝胶的超声改性及微观结构研究[D];四川大学;2007年
6 颜立清;氧化锆气凝胶的常压制备及其工艺优化[D];浙江大学;2012年
7 王后;气凝胶热导率计算[D];南京大学;2013年
8 曲康;有机—无机杂化硅气凝胶的制备和表征[D];浙江大学;2014年
9 刘志涛;锆类气凝胶的制备、改性及性能研究[D];国防科学技术大学;2012年
10 王非;疏水二氧化硅气凝胶的疏水改性及常压制备[D];北京化工大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026