高性能气凝胶保温隔热材料的常压制备与性能研究

被引量 : 9次 | 上传用户:linlin0433
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
SiO2气凝胶是一种具有超低热导率、超低密度、高孔隙率和高比表面积等特点的轻质纳米固态材料,但其本身的强度低、脆性大及生产成本高等原因限制了SiO2气凝胶在建筑保温隔热领域上的应用。而常用保温隔热材料或是高导热系数、吸湿性强或是耐燃性能差的原因限制了其在当今建筑保温隔热领域上的广泛使用。针对SiO2气凝胶和常用保温隔热材料的特点,本文采用正硅酸乙酯为硅源,以玻璃棉毡、玻璃针刺毡为增强相,通过溶胶-凝胶整体成型及常压干燥工艺制备出一系列的玻璃纤维/SiO2气凝胶复合材料。在常压干燥工艺中,通过对复合凝胶两步法和一步法制备工艺研究,确定了对复合凝胶的一步溶剂交换-表面改性处理工艺,并采用扫描电镜、热常数分析仪、热重分析仪、光学接触角测量仪和电子万能试验机等分别对玻璃纤维/气凝胶复合材料的微观结构、导热系数、热稳定性、疏水性能及力学性能进行了测试。结果表明通过把SiO2气凝胶与玻璃纤维毡复合,制得的复合材料具有低导热系数、高疏水性、较高的力学性能及耐温性能等特点。同时,多步溶剂交换-表面改性法与一步溶剂交换-表面改性法两种处理方法所得的复合材料的各项性能较为接近:采用多步溶剂交换-表面改性法所得的玻璃棉毡/SiO2气凝胶复合材料的导热数系数为0.024W m-1K-1,静态接触角为124o,抗拉、抗压和抗弯强度由复合前的0.002、0.011和0.011MPa提高到0.213、1.474和0.252MPa。而对于玻璃针刺毡/SiO2气凝胶复合材料,其导热系数仅为0.025W m-1K-1,接触角为112o,抗拉、抗压和抗弯强度则均在1MPa以上。改性液的配比为EtOH: TMCS:正已烷=2:2:26时与原配比EtOH: TMCS:正已烷=1:3:26所得复合材料的导热系数均为0.022W m-1K-1,力学性能也很接近;对于不同气凝胶添加量对复合材料性能的影响,当玻璃棉与玻璃棉毡/SiO2气凝胶的质量比为13%时,具有较好的综合性能及经济性,此时复合材料的导热系数为0.023W m-1K-1、接触角为127°,抗拉、抗压和抗弯强度分别为0.132、1.563和0.282MPa;另外,配比中无水乙醇量的增加对复合材料的导热系数没有影响,而随着配比中无水乙醇的量的增加,复合材料的密度和力学性能逐渐降低,当无水乙醇量为原配比的2倍时,其密度低至148kg/m3。
其他文献
转化生长因子β(TGFβ)超家族在胚胎发育、器官形成、维持内环境稳态的过程中起着重要的调节作用,在卵巢形成和卵泡发育过程中扮演着不可替代的角色。超家族成员在卵巢中的表达
对一元训练理论论据中足球运动员、长跑运动员的耐力问题和链球运动员的力量素质问题的分析和论证发现,一元训练理论对此现象的解释存在着明显的误解、曲解,甚至断章取义、以
介绍了使用访问控制列表控制网络流量的原理,着重讨论了两种访问控制列表类型的配置方法,并针对这两种类型的访问列表举例说明了其在实际中的配置和应用,以及在应用中需要考虑的
改革开放30多年来,山西省旅游业发展环境逐步改善,产业规模不断扩大,旅游经济效益不断提高,在国民经济中的地位也越来越重要,山西旅游业已发展成为全省国民经济中发展最快、
目的:本课题主要通过以麦粒灸灸双侧足三里穴+针刺八髎穴与单纯针刺八髎穴治疗结直肠癌术后化疗后便秘为对照,观察并评价麦粒灸灸双侧足三里穴对结直肠癌术后化疗后便秘的临床
随着现代林业的发展,林区居民的住房条件大大改善,出于安全防盗的目的,很多居民在窗外安装了防盗窗。针对普通住宅防盗窗在发生紧急情况,尤其是火灾时无法逃生的缺点,提出一
大学生是中国建设的主力军,承载着国家的未来、民族的希望。大学生素质的高低不仅直接关系到中国特色社会主义的构建,更关系着国家能否快速实现社会主义建设的宏伟目标,而大
近年,医疗卫生水平随着科学技术的不断进步也在不断上升着,我国长期实行的特殊的人口政策和计划生育政策的“副作用”也开始显现——老龄人口不断增加。而进入老年阶段,身份发生
总体城市设计是实现城市空间有序建设、资源合理分配的重要手段,其核心作用在于为城市发展提供一种具备普适性、可持续性和宜居性的空间形态模式与整体框架。本研究以城市新区
反思教学发现,课堂教师评价促进学生学习和发展可通过"提升学习动力"和"提升学生认知"两条途径实现。实践研究发现,把核心问题教学作为课堂教师评价功能发挥的基础;核心问题