二氧化硅气凝胶及其复合材料的制备与性能研究

发布时间：2023-02-08 18:34

　　气凝胶是迄今世界上密度最低、隔热性能最好的固体材料,被广泛用于环境、能源、航天航空、石油、运输等领域。氧化硅气凝胶是气凝胶家族中的杰出代表,综合性能最优、价格最便宜、也是首次出现和首先商业化的一种气凝胶。这得益于常压干燥制备技术法发明和普遍应用。然而传统的常压干燥法制备SiO₂气凝胶过程复杂,时间冗长,消耗大量溶剂,增加了SiO₂气凝胶的生产成本,也给环境带来巨大压力。本文利用油水相分离的科学原理,通过反应体系各组分的参数调控,提出了自主相分离策略,实现了SiO₂气凝胶的无溶剂置换常压干燥制备,解决了本领域对快速、低消耗、绿色环保制备技术的迫切需求。具体研究成果如下:(1)通过在稀释的三甲基氯硅烷有机溶液中直接对凝胶进行疏水化,然后进行常压干燥(APD),提出了一种合成超疏水性SiO₂气凝胶粉末和颗粒的相分离诱导(PSI)方法。该方法无需传统APD方法中必要的溶剂交换步骤。通过PSI方法合成的SiO₂气凝胶粉末和颗粒具有高达756.0 m²/g的比表面积,...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 气凝胶
        1.1.1 气凝胶简介
        1.1.2 气凝胶分类
    1.2 二氧化硅气凝胶
        1.2.1 二氧化硅气凝胶简介
        1.2.2 二氧化硅气凝胶制备方法
    1.3 二氧化硅气凝胶复合材料
        1.3.1 二氧化硅气凝胶复合材料的研究意义
        1.3.2 二氧化硅气凝胶复合材料的制备方法
        1.3.3 二氧化硅气凝胶复合材料的研究进展
    1.4 隔热材料
        1.4.1 常规隔热材料
        1.4.2 气凝胶隔热材料
    1.5 论文选题依据及研究内容
        1.5.1 选题依据
        1.5.2 研究内容
2 相分离诱导、无溶剂置换制备二氧化硅气凝胶及其性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品和仪器
        2.2.2 实验方法
        2.2.3 表征方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 合成方法分析
        2.3.2 基础表征
    2.4 吸附应用
    2.5 本章小结
3 二氧化硅气凝胶/聚酰亚胺泡沫复合材料的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品和仪器
        3.2.2 实验方法
        3.2.3 表征方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 合成方法分析
        3.3.2 基础表征
    3.4 阻燃、隔热应用
        3.4.1 燃烧测试
        3.4.2 隔热测试
        3.4.3 阻燃、隔热测试
    3.5 本章小结
4 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
致谢
附录
参考文献



本文编号：3738171