氧化物空心球的湿化学制备与隔热涂层性能研究

发布时间：2021-05-05 18:17

　　随着节能技术和航空航天技术的发展,对涂层隔热性能有了越来越高的要求。利用多孔结构涂层提高隔热性能是当前研究的重要方向。无机氧化物空心球具有热导率低,单分散性好、形貌可调、易于规模化生产、表面改性途径多和原料易获得等突出优点,是用于构建多孔隔热涂层的最佳选择之一。环氧聚硅氧烷树脂主链具有较为独特的Si-O-Si骨架结构,该结构的存在使其具有较高的热稳定性、较好的绝缘性和较好的耐候性,并且是一种对氧化物具有较好和较广泛兼容性的涂层基体。因此,本论文主要利用氧化铝和氧化硅空心球为隔热填料,以环氧聚硅氧烷为涂层基体,研制了一类综合性能优良的隔热涂层。本文采用环氧丙烷驱动的溶胶凝胶法,制备了一类分散性好、球形度较高的氧化铝空心微球,系统探究了老化时间、水醇比、环氧丙烷加入量、反应温度以及热处理温度对氧化铝空心微球微观形貌的影响。结合扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及X射线衍射（XRD）研究了氧化铝球颗粒的微观结构以及形成机理。结合模板法和溶胶凝胶法制备了单分散性好、球形度高且壁厚可调的二氧化硅空心纳米球,采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及粒度分析较系统... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 无机空心球的特性
    1.3 无机空心球的制备方法
        1.3.1 硬模板法
        1.3.2 软模板法
        1.3.3 无模板法
    1.4 氧化铝空心球的研究进展
    1.5 无机空心球的应用
    1.6 热量传导方式
        1.6.1 热传导
        1.6.2 热对流
        1.6.3 热辐射
    1.7 隔热涂层的隔热原理
        1.7.1 反射型
        1.7.2 辐射型
        1.7.3 阻隔型
    1.8 掺空心球隔热涂层的研究现状
    1.9 本论文的选题意义及研究内容
        1.9.1 本课题的选题意义
        1.9.2 本课题的研究内容
第二章 实验过程与研究方法
    2.1 实验原料及仪器设备规格
        2.1.1 实验试剂和规格
        2.1.2 实验仪器设备规格
    2.2 实验内容
        2.2.1 氧化铝空心微球的制备
        2.2.2 二氧化硅空心纳米球的制备
    2.3 实验测试方法
        2.3.1 X-射线衍射仪(XRD)
        2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)
        2.3.3 透射电子显微镜(TEM)
        2.3.4 铅笔硬度仪
        2.3.5 分光光度计
        2.3.6 接触角测量仪
        2.3.7 导热系数测试仪
        2.3.8 万能试验机
        2.3.9 激光粒度仪
第三章 氧化铝空心微球的制备及其在隔热涂层中的应用
    3.1 前言
    3.2 实验部分
    3.3 老化时间的影响
    3.4 水醇比的影响
    3.5 环氧丙烷的影响
    3.6 反应温度的影响
    3.7 热处理温度的影响
    3.8 掺入氧化铝空心微球的隔热涂层制备
    3.9 氧化铝空心微球掺入量对涂层接触角的影响
    3.10 氧化铝空心微球掺入量对硬度的影响
    3.11 氧化铝空心微球掺入量及工艺对导热系数的影响
    3.12 氧化铝空心微球掺入量对附着力的影响
    3.13 氧化铝空心微球掺入量对中远红外波段反射率的影响
    3.14 氧化铝空心微球掺入量对近红外可见波段反射率的影响
    3.15 本章小结
第四章 二氧化硅空心纳米球的制备及其在隔热涂层中的应用
    4.1 前言
    4.2 实验部分
    4.3 聚丙烯酸用量对产物的影响
    4.4 TEOS加入量对产物壳层厚度的影响
    4.5 洗涤次数对产物形貌的影响
    4.6 掺入二氧化硅空心纳米球的隔热涂层制备
    4.7 二氧化硅空心纳米球掺入量对接触角的影响
    4.8 二氧化硅空心纳米球掺入量对硬度的影响
    4.9 二氧化硅空心纳米球掺入量及工艺对导热系数的影响
    4.10 二氧化硅空心纳米球掺入量对附着力的影响
    4.11 二氧化硅空心纳米球掺入量对中远红外波段反射率的影响
    4.12 二氧化硅空心纳米球掺入量对近红外可见波段反射率的影响
    4.13 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
个人简历
攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]海泡石/空心微珠/环氧树脂复合涂层在镁合金表面的隔热性能研究[J]. 王金伟,张达威.  涂料技术与文摘. 2017(09)
[2]空心聚合物微球隔热保温防火涂料[J]. 梁慧君,崔迪.  消防科学与技术. 2016(08)
[3]隔热功能填料对隔热涂料性能的影响[J]. 宋云娟,叶云飞,郭锋.  中国涂料. 2015(11)
[4]微珠掺量对热反射隔热涂料隔热性能的影响[J]. 马一平,杨帆,王翠.  山西建筑. 2015(03)
[5]高性能空心玻璃微珠对涂料隔热性能影响的研究[J]. 虞夏,许传华.  涂料工业. 2014(04)
[6]空心玻璃微珠/PS隔热材料的制备及其性能[J]. 季清,倪亚茹,陆春华,许仲梓.  化工新型材料. 2012(10)
[7]TiO2纳米晶/空心玻璃微珠复合填料的制备与研究[J]. 朱明,赖广兴,黄烽,王元生.  涂料工业. 2011(06)
[8]氧化铝空心球的制备及隔热性能的研究[J]. 郑金龙,李相晔,邵谦,王亚云,曹瑞典.  现代制造技术与装备. 2011(02)
[9]微弧等离子喷涂制备空心莫来石隔热涂层研究[J]. 侯平均,王汉功,汪刘应,华绍春,吴永发.  兵工学报. 2009(08)



本文编号：3170356