木材-SiO 2 气凝胶复合材料制备及其在干燥室壳体保温中的应用
发布时间：2022-12-09 06:22
木材干燥是木制品生产过程中耗能最大的环节,约占生产总能耗的40-70%,而木材干燥室壳体热损失高达干燥总能耗的20-30%,因此提高干燥室壳体保温具有重要的意义。SiO2气凝胶独特的纳米网络结构使其具有密度低、孔隙率高、导热系数低等优良特性,但SiO2气凝胶机械强度差,且常用的超临界干燥制备成本高、工艺复杂、危险性较高。本文采用溶胶-凝胶法,常压干燥与冷冻干燥制备SiO2气凝胶,并在此基础上制备木材-SiO2气凝胶复合保温材料,探讨其在木材干燥室壳体保温中的应用。主要结论如下:（1）常压干燥和冷冻干燥均可成功制得SiO2气凝胶,经过正己烷置换与三甲基氯硅烷表面改性处理后制得的SiO2气凝胶性能最佳,密度为0.117 g/cm~3,导热系数为0.0227 W/（m·K）,比表面积为956 m~2/g,平均孔径为11.5 nm,孔隙率为95%,热稳定性好。（2）采用常压干燥制得密度低、保温性能优异,热稳定性与疏水性好的木材-SiO2气凝胶...
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 木材干燥室壳体保温材料研究现状
1.1.1 木材干燥室壳体结构
1.1.2 木材干燥室常用保温材料
1.1.3 保温材料保温性能的影响因素
1.2 气凝胶研究现状
1.2.1 气凝胶的发展历程
1.2.2 SiO_2气凝胶的特性及制备方法
1.2.3 SiO_2气凝胶及其复合材料的研究进展
1.3 研究内容
1.4 研究目的与意义
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究意义
2 SiO_2气凝胶的制备与性能表征
2.1 实验材料及方法
2.1.1 实验材料与设备
2.1.2 实验方法
2.1.3 性能测试与表征
2.2 结果与分析
2.2.1 密度和孔隙率分析
2.2.2 导热系数分析
2.2.3 微观形貌分析
2.2.4 比表面积与孔径分析
2.2.5 红外光谱分析
2.3 小结
3 木材-SiO_2气凝胶复合材料的制备及性能
3.1 实验材料与方法
3.1.1 实验材料与设备
3.1.2 实验方法
3.1.3 性能测试与表征
3.2 直接浸注法木材-SiO_2气凝胶复合材料的性能研究
3.2.1 复合材料的密度和导热系数分析
3.2.2 复合材料的微观结构分析
3.2.3 复合材料的热稳定性分析
3.2.4 复合材料的疏水性及红外光谱分析
3.3 凝胶整体成型法木材-SiO_2气凝胶复合材料的性能研究
3.3.1 复合材料微观结构分析
3.3.2 复合材料的凝胶时间、密度
3.3.3 复合材料的导热系数
3.3.4 复合材料的热稳定性
3.3.5 复合材料的疏水性
3.4 小结
4 木材-SiO_2气凝胶复合材料在木材干燥室的保温性能研究
4.1 复合材料在干燥室壳体中的应用
4.1.1 木材干燥室壳体设计条件
4.1.2 复合材料在木材干燥室壳体的应用设计
4.2 木材干燥室壳体的热量损失
4.2.1 普通壳体结构
4.2.2 复合保温材料替换岩棉
4.2.3 双侧复合框架结构
4.2.4 单侧复合壳体结构
4.2.5 双侧复合壳体结构
4.3 小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]SiC微/纳米纤维毡增强SiO2气凝胶复合材料的制备和表征[J]. 余煜玺,马锐. 材料工程. 2018(11)
[2]常用保温材料的性能研究以及发展趋势[J]. 张淑萍. 江西建材. 2017(24)
[3]傅里叶变换红外光谱法检验EPS泡沫塑料的研究[J]. 王剑侠,姜红,张晓璐. 上海塑料. 2017(03)
[4]联合式木材干燥窑的应用与展望[J]. 惠凯. 科技创新与应用. 2017(26)
[5]无机纤维增强SiO2气凝胶隔热复合材料的研究进展[J]. 关蕴奇,姜勇刚,冯军宗,冯坚. 材料导报. 2017(S1)
[6]影响保温材料导热系数的因素及设计选用原则[J]. 赵亚峰,齐红瑞. 科技创新与生产力. 2016(03)
[7]岩棉板外墙外保温施工技术探讨[J]. 茆晓宇. 建材与装饰. 2016(07)
[8]玻璃纤维增韧SiO2气凝胶复合材料的制备及隔热性能[J]. 石小靖,张瑞芳,何松,李治,曹卫,程旭东. 硅酸盐学报. 2016(01)
[9]干燥方法对硅气凝胶性能的影响[J]. 张小勇,吴桂梅. 山东化工. 2015(11)
[10]浅析传统木材干燥实现节能减排的途径[J]. 张璧光,周永东,伊松林. 林产工业. 2014(05)
博士论文
[1]增韧疏水性二氧化硅气凝胶制备及燃烧性能研究[D]. 李治.中国科学技术大学 2017
[2]二氧化硅气凝胶及其复合材料制备与吸附应用研究[D]. 何松.中国科学技术大学 2016
[3]硅溶胶强化杨木复合材的制备与性能研究[D]. 林兰英.中国林业科学研究院 2008
硕士论文
[1]共前驱体法玻璃纤维增强SiO2气凝胶复合材料制备及燃烧性能研究[D]. 周婷.中国科学技术大学 2019
[2]块状SiO2气凝胶与TiO2/SiO2复合气凝胶的制备及性能研究[D]. 张松.海南大学 2019
[3]常压干燥制备淀粉-SiO2气凝胶的研究[D]. 翟界秀.大连理工大学 2019
[4]超轻碳泡沫增强SiO2气凝胶的制备及性能研究[D]. 柳炀.南京航空航天大学 2019
[5]SiO2气凝胶及其玄武岩纤维复合毡的制备及性能研究[D]. 王冰.武汉纺织大学 2018
[6]二氧化硅气凝胶及其复合材料的常压干燥制备与性能研究[D]. 李可.中国科学技术大学 2018
[7]SiO2纳米纤维/纳米颗粒复合材料的制备及其隔热性能研究[D]. 郑红霞.东华大学 2016
[8]SiO2气凝胶绝热材料的快速制备及控制方法研究[D]. 胡焕仪.广州大学 2015
[9]粉煤灰多孔保温材料制备及性能研究[D]. 冯俊杰.中国科学技术大学 2015
[10]气凝胶膨胀珍珠岩的一种制备方法及其在混凝土中的应用[D]. 孙亮.太原理工大学 2015
本文编号：3715007
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 木材干燥室壳体保温材料研究现状
1.1.1 木材干燥室壳体结构
1.1.2 木材干燥室常用保温材料
1.1.3 保温材料保温性能的影响因素
1.2 气凝胶研究现状
1.2.1 气凝胶的发展历程
1.2.2 SiO_2气凝胶的特性及制备方法
1.2.3 SiO_2气凝胶及其复合材料的研究进展
1.3 研究内容
1.4 研究目的与意义
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究意义
2 SiO_2气凝胶的制备与性能表征
2.1 实验材料及方法
2.1.1 实验材料与设备
2.1.2 实验方法
2.1.3 性能测试与表征
2.2 结果与分析
2.2.1 密度和孔隙率分析
2.2.2 导热系数分析
2.2.3 微观形貌分析
2.2.4 比表面积与孔径分析
2.2.5 红外光谱分析
2.3 小结
3 木材-SiO_2气凝胶复合材料的制备及性能
3.1 实验材料与方法
3.1.1 实验材料与设备
3.1.2 实验方法
3.1.3 性能测试与表征
3.2 直接浸注法木材-SiO_2气凝胶复合材料的性能研究
3.2.1 复合材料的密度和导热系数分析
3.2.2 复合材料的微观结构分析
3.2.3 复合材料的热稳定性分析
3.2.4 复合材料的疏水性及红外光谱分析
3.3 凝胶整体成型法木材-SiO_2气凝胶复合材料的性能研究
3.3.1 复合材料微观结构分析
3.3.2 复合材料的凝胶时间、密度
3.3.3 复合材料的导热系数
3.3.4 复合材料的热稳定性
3.3.5 复合材料的疏水性
3.4 小结
4 木材-SiO_2气凝胶复合材料在木材干燥室的保温性能研究
4.1 复合材料在干燥室壳体中的应用
4.1.1 木材干燥室壳体设计条件
4.1.2 复合材料在木材干燥室壳体的应用设计
4.2 木材干燥室壳体的热量损失
4.2.1 普通壳体结构
4.2.2 复合保温材料替换岩棉
4.2.3 双侧复合框架结构
4.2.4 单侧复合壳体结构
4.2.5 双侧复合壳体结构
4.3 小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]SiC微/纳米纤维毡增强SiO2气凝胶复合材料的制备和表征[J]. 余煜玺,马锐. 材料工程. 2018(11)
[2]常用保温材料的性能研究以及发展趋势[J]. 张淑萍. 江西建材. 2017(24)
[3]傅里叶变换红外光谱法检验EPS泡沫塑料的研究[J]. 王剑侠,姜红,张晓璐. 上海塑料. 2017(03)
[4]联合式木材干燥窑的应用与展望[J]. 惠凯. 科技创新与应用. 2017(26)
[5]无机纤维增强SiO2气凝胶隔热复合材料的研究进展[J]. 关蕴奇,姜勇刚,冯军宗,冯坚. 材料导报. 2017(S1)
[6]影响保温材料导热系数的因素及设计选用原则[J]. 赵亚峰,齐红瑞. 科技创新与生产力. 2016(03)
[7]岩棉板外墙外保温施工技术探讨[J]. 茆晓宇. 建材与装饰. 2016(07)
[8]玻璃纤维增韧SiO2气凝胶复合材料的制备及隔热性能[J]. 石小靖,张瑞芳,何松,李治,曹卫,程旭东. 硅酸盐学报. 2016(01)
[9]干燥方法对硅气凝胶性能的影响[J]. 张小勇,吴桂梅. 山东化工. 2015(11)
[10]浅析传统木材干燥实现节能减排的途径[J]. 张璧光,周永东,伊松林. 林产工业. 2014(05)
博士论文
[1]增韧疏水性二氧化硅气凝胶制备及燃烧性能研究[D]. 李治.中国科学技术大学 2017
[2]二氧化硅气凝胶及其复合材料制备与吸附应用研究[D]. 何松.中国科学技术大学 2016
[3]硅溶胶强化杨木复合材的制备与性能研究[D]. 林兰英.中国林业科学研究院 2008
硕士论文
[1]共前驱体法玻璃纤维增强SiO2气凝胶复合材料制备及燃烧性能研究[D]. 周婷.中国科学技术大学 2019
[2]块状SiO2气凝胶与TiO2/SiO2复合气凝胶的制备及性能研究[D]. 张松.海南大学 2019
[3]常压干燥制备淀粉-SiO2气凝胶的研究[D]. 翟界秀.大连理工大学 2019
[4]超轻碳泡沫增强SiO2气凝胶的制备及性能研究[D]. 柳炀.南京航空航天大学 2019
[5]SiO2气凝胶及其玄武岩纤维复合毡的制备及性能研究[D]. 王冰.武汉纺织大学 2018
[6]二氧化硅气凝胶及其复合材料的常压干燥制备与性能研究[D]. 李可.中国科学技术大学 2018
[7]SiO2纳米纤维/纳米颗粒复合材料的制备及其隔热性能研究[D]. 郑红霞.东华大学 2016
[8]SiO2气凝胶绝热材料的快速制备及控制方法研究[D]. 胡焕仪.广州大学 2015
[9]粉煤灰多孔保温材料制备及性能研究[D]. 冯俊杰.中国科学技术大学 2015
[10]气凝胶膨胀珍珠岩的一种制备方法及其在混凝土中的应用[D]. 孙亮.太原理工大学 2015
本文编号：3715007
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