【摘 要】
:
气凝胶具有极高比表面积、孔隙率和优异的隔热性能,但是由于气凝胶高昂的制备成本和复杂的制备条件,在高温下(1200℃)隔热稳定性差等缺点,成为限制其广泛应用的瓶颈。本课题以SiO_2气凝胶及Al_2O_3-SiO_2复合气凝胶为研究对象,探究采用无机原料与常温常压干燥工艺等低成本技术,制备具有较好隔热性能气凝胶的方法。在对SiO_2气凝胶的研究中发现,在低成本制备中水玻璃浓度和水解温度对SiO_2气
论文部分内容阅读
气凝胶具有极高比表面积、孔隙率和优异的隔热性能,但是由于气凝胶高昂的制备成本和复杂的制备条件,在高温下(1200℃)隔热稳定性差等缺点,成为限制其广泛应用的瓶颈。本课题以SiO2气凝胶及Al2O3-SiO2复合气凝胶为研究对象,探究采用无机原料与常温常压干燥工艺等低成本技术,制备具有较好隔热性能气凝胶的方法。在对SiO2气凝胶的研究中发现,在低成本制备中水玻璃浓度和水解温度对SiO2气凝胶的性能有一定影响,提高水解温度,不同水玻璃浓度的气凝胶都表现出了比表面积和孔体积的提升,导热率的降低。特别是当水解温度为45℃,水玻璃浓度为3%时,SiO2气凝胶的比表面积和孔体积高达661 m2/g和4.1 cm3/g,并且热导率低至0.033 W·m-1·K-1。并且表面改性剂对气凝胶的性能有很大影响,采用不同的有机硅烷:三甲基氯硅烷(TMCS),六甲基二硅氮烷(HMDS)和三甲氧基甲基硅烷(MTMS)分别对SiO2气凝胶进行表面改性,SiO2气凝胶更适合在TMCS酸性的环境下进行改性,改性后的气凝胶比表面积和孔体积高达884 m2/g和2.3 cm3/g,并且热导率低至0.028W·m-1·K-1。在对Al2O3-SiO2复合气凝胶的研究中发现,杂质氯离子对复合气凝胶的高温稳定性有所影响。去除氯离子的复合气凝胶仍保持均匀的三维纳米多孔结构和低的导热系数(0.029 W·m-1·K-1);经过1200℃热处理后,推迟了莫来石的相变过程,而没有破坏原有的三维网络结构,比表面积达到95.2 m2/g。同时老化液的浓度也对复合气凝胶有所影响,老化液中适量的TEOS可以增强气凝胶的骨架结构,提高Al2O3-SiO2复合气凝胶的隔热稳定性,但是过量的TEOS则会造成过多的二氧化硅颗粒附着在氧化铝凝胶的表面,反而使复合气凝胶的比表面积和孔体积减少,不利于气凝胶高温稳定性的保持。当TEOS浓度为10%时,复合气凝胶比表面积和孔体积达到505 m2/g和1.6 cm3/g,并且热导率低0.031W·m-1·K-1。同样采用不同的有机硅烷:TMCS,HMDS和MTMS分别对Al2O3-SiO2复合气凝胶进行表面改性,发现Al2O3-SiO2复合气凝胶更适合在MTMS中性的改性环境下,可以更好保持气凝胶的孔隙结构和隔热稳定性,改性后的复合气凝胶比表面积和孔体积高达524 m2/g和2.2 cm3/g,并且热导率低至0.029 W·m-1·K-1。以上研究为低成本制造SiO2气凝胶及Al2O3-SiO2复合气凝胶打下了技术基础。
其他文献
本文研究了如下的四阶非线性Schr(?)dinger方程的初边值问题(?)其中a>0为常数,u是复值函数,Ω(?)R4为边界充分光滑的有界区域.该系统描述的是在Kerr非线性介质中强激光束传播
随着现代企业生产技术发展和控制技术的提高,设备的自动化程度越来越高,控制系统的组成也越来越复杂,尤其是在安全性要求极高的飞控系统中,容易发生不同形式的故障,这就对控
ITO薄膜作为性能优良的透明导电薄膜和透明隔热材料,已广泛应用于平板显示器、透明视窗、太阳能电池等场合。而La B6纳米颗粒在近红外区域具有隔热作用,在透明隔热领域将会有
焊接是钢结构工程中连接的主要方式。随着钢结构的发展,20世纪末以来在建筑行业中地应用日益广泛。然而在钢材的焊接阶段中,受到了材料相变、位移约束和温度场的不均匀分布等
目的:强迫症(OCD)是一种慢性精神疾病,其终生患病率约为2.3%,被世界卫生组织列为十大致残性疾病之一。强迫症病因复杂,至今尚不明确,现有治疗主要包括药物治疗和心理治疗,其中一线治疗为选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)和认知行为疗法(CBT)。但由于该疾病的复杂性和异质性,仍存40-60%的患者治疗效果不佳,故治疗上仍面临着巨大的挑战。近年来,随着临床研究的不断深入,OCD的治疗还出现了
柴油机自诞生以来一直是非常重要的动力源之一,气缸套的变形会影响整机的综合性能。气缸套是柴油机燃烧室的重要部件之一,于此同时它所处的工作环境也十分艰苦,容易造成变形量超出指定范围,会造成气缸套磨损加重、机油上窜等一系列问题。与此同时,世界各国都在为保护环境不懈努力,我国更是提出了绿水青山就是金山银山的标语,气缸套变形会造成空气污染等一系列环境问题,恰恰说明气缸套变形问题的分析不可忽视。本文运用CAE
瓜环是第四代大环化合物,基于其刚性的结构和强极性的端口,瓜环化学已成为超分子化学和大环化学的一个重要分支。而瓜环基聚合物作为以瓜环为反应基团直接与聚合物键合的高分
我国给水厂每年产生的污泥数量庞大,处置方式仍以填埋为主,处理成本高,侵占土地资源,与新时代生态文明建设理念相悖。另外,我国推进新型城镇化战略,城市人口数量剧增,生态环境形势严峻,鉴于建筑物“灰色”屋顶面积约占城市建成区面积的五分之一,可利用这部分闲置区域通过屋顶绿化技术对雨洪进行管理,推进海绵城市建设。由于屋顶绿化建设需要大量基质材料,给水厂铝污泥也亟须寻求低成本、无害化、资源化的处置方式,若将铝
随机水文时间序列在时域和频域上都有着丰富的统计特性,游程理论作为离散随机过程的一种基础性分析方法,能够同时反映时域和频域的特征,因此在水文干旱、海浪波群等研究领域
钢铁行业作为国家经济发展的重要支柱产业之一,随着科技的不断发展与进步,我国钢铁企业的多种弊病,尤其是技术落后、管理低效等问题开始凸显,导致钢铁行业利润逐渐降低。为了