TiO2掺杂莫来石纤维/纳米SiO2隔热材料的制备和性能研究

以纳米SiO2粉体为基体材料,莫来石纤维为增强体,TiO2为红外遮光剂,采用热压成型法制备了具有一定强度的轻质隔热材料.研究了莫来石纤维添加和TiO2掺杂对隔热材料密度、强度及其在不同温度下的隔热性能的影响.研究结果表明添加莫来石纤维能提高隔热材料的常温耐压强度及其在高温下的隔热性能,遮光剂TiO2的掺杂可以进一步提高...     

SiO2层晶化对TiN/SiO2纳米多层膜结构和性能的影响

采用多靶磁控溅射法制备了一系列具有不同SiO2调制层厚的TiN/SiO2纳米多层膜.利用X射线衍射、X射线能量色散谱、扫描电子显微镜、高分辨电子显微镜和微力学探针表征和研究了多层膜的生长结构和力学性能.结果表明,具有适当厚度(0.45～0.9 nm)的SiO2调制层,在溅射条件下通常为非晶态,在TiN层的模板作用下晶化并与TiN层共格外延生长,形成具有强烈(111)织构的超晶格柱状晶多层膜;与此相应,纳米多层膜产生了硬度和弹性模量异常增高的超硬效应(最高硬度达45 GPa).随着SiO2层厚度的继续增加,SiO2层转变为非晶态,阻断了多层膜的共格外延生长,使纳米多层膜形成非晶SiO2层和纳米晶TiN层的多层结构,多层膜的硬度和弹性模量逐渐下降.     

无机纤维毡／SiO2气凝胶隔热材料的制备及性能

以无机纤维毡为增强材料,正硅酸乙酯为硅源,采用溶胶一凝胶技术制备了无机纤维毡／Si02气凝胶隔热材料。研究了无机纤维毡的类型、密度等因素对复合材料的影响。结果表明：无机纤维毡／siO2气凝胶复合材料的隔热性能优,导热系数仅略高于纯Si02气凝胶,强度则有显著提高。     

高温真空多层隔热材料制备及其热物性研究

研制成功一种用于高温目的的真空高效隔热材料(以下简称高温多层隔热材料),该材料由铝箔或镍箔与石英纤维席复合而成。测量了该材料从室温到1000℃的有效导热系数,研究了铝箔和镍箔表面发射率、层密度和真空度对多层隔热材料有效导热系数的影响。结果表明该材料有效导热系数低于一般隔热材料约1～2个数量级。     

纳米SiO2的制备、改性和应用

综述了纳米SiO2的制备技术,包括气相法、电弧法、沉淀法、溶胶-凝胶法和微乳液法等.从物理改性和化学改性2个方面介绍了纳米SiO2的表面改性技术及其改性机理.全面概述了纳米SiO2在各个领域的应用情况,并对其发展前景进行了展望.     

PBS/SiO2纳米复合材料的制备及其结构与性能分析

以聚丁二醇丁二酸酯（PBS）为基材,经-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂（KH570）改性过的纳米SiO2和未改性的SiO2为填料,采用熔融共混法制备了PBS/SiO2纳米复合材料。研究了所得纳米复合材料的热稳定性能、力学性能和降解性能等。结果表明：当经KH570表面改性的纳米SiO2（KH570与纳米SiO2的质量之比为1：5）的添加质量分数为4%时,复合材料的维卡软化点约提高了10℃,拉伸强度约提高30%,同时复合材料的降解性能比PBS纯料的降解性能有一定的提高。     

PMMA/纳米SiO2纳米复合材料的制备和界面研究

用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2进行修饰改性,采用原位分散聚合法制备了PMMA/纳米SiO2纳米复合材料,用溶解实验、力学性能、SEM和DMA等方法对纳米SiO2粒子和PMMA基体之间的界面相容性进行了表征和研究,由拉伸强度计算出来界面相互作用参数B.结果表明:SiO2在基体中可能起到了交联点的作用;改性后的氧化硅与聚合物基体形成强的界面结合;随着纳米粒子含量的增加,粒子和聚合物基体之间有效的界面相互作用越强.     

可降解聚酯PBS/接枝有序介孔SiO2纳米复合材料的制备及其表征

为了研究有序介孔SiO2对可降解聚酯PBS(聚丁二酸丁二醇酯)力学性能的影响,采用经过修饰后的有序介孔SiO2与PBS熔融共混挤出造粒制备复合材料,通过FTIR、TG、SEM和力学性能分析,有效地表征了复合材料,分析研究了修饰后有序介孔SiO2不同添加比例对材料力学性能的影响.结果表明,有序介孔SiO2的加入可以改善材料的韧性、刚性和强度,添加质量分别为1%时效果最好;而且,明显改善了颗粒在基体中的分散性及基体与颗粒之间界面的相容性,使复合材料的性能得到提高.     

基于二氧化硅气凝胶制备的多层隔热材料微观结构及热性能研究

成功制备了一种新型多层隔热材料, 其间隔层基于氧化铝纤维制备, 并由溶胶-凝胶法植入二氧化硅气凝胶颗粒。在高真空环境下(10^-3 Pa), 新型多层隔热材料当量热导率比传统材料低21.8%, 同时重量比传统材料降低了67.2%。此外, 这种新型多层隔热材料在1200 K的高温以及低真空条件下(100 Pa)也表现出良好的隔热性能。     

木质素／纳米SiO2复合材料的制备及其应用

采用高沸醇（HBS）木质素制备得到了HBS木质素／纳米SiO2复合材料。对产物进行红外光谱、透射电镜分析，可以明显看出材料复合后的特征，表明木质素／无机纳米复合材料的制备是可行的。把木质素／纳米SiO2复合材料作为橡胶的补强剂应用于乙丙橡胶。实验发现，HBS木质素／纳米SiO2复合材料添加到橡胶中可提高胶料的断裂伸长率，从165％提高到229％，但拉伸强度略有降低。     

Al/PI/SiO2多层隔热膜制备与性能研究

系统研究了Al/PI/SiO2有机硅涂料多层隔热结构（MLI）组成的隔热系统。分别研究了铝膜、作为支撑物的耐热聚酰亚胺塑料和低热导填充物三种材料，采用金属铝膜可以有效的阻挡高温红外热辐射，而气凝胶和有机硅树脂复合的隔热涂料是热导率很低的材料，对接触热传导具有很大的热阻。这种多层结构是一种性能优异的高温隔热体。最后用热模拟试验测试了这种膜系的隔热性能。     

纳米节能材料成型压缩变化及其绝热试验

以纳米SiO2粉末与高折射率矿物粉末、增强纤维及高温收缩抑制剂,经千法混合后压制成型,制备较大体积密度的纳米节能材料。通过压制试验,研究了原料混合粉末在模具内的体积变化,探讨了物料中的气体对体积收缩率的影响,得到了材料体积密度与成型压力的关系。通过背温试验,将体积密度450kg／m3的纳米节能材料与现有市场上的复合反射绝热材料的绝热效果进行对比。结果表明,对于同样20mm厚度的两种材料,纳米节能材料热面温度稳定在668℃时,其冷面温度只有140℃。而复合反射材料热面温度稳定在641℃时,冷面温度高达229℃。纳米节能材料的绝热效果明显优于复合反射材料。     

氧化铝气凝胶隔热材料的制备和热学性能

以仲丁醇铝为前驱体,以硝酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法在室温条件下制备出半透明且无明显裂纹的块体氧化铝气凝胶,密度为120 kg/m~3。用场发射扫描电镜、HotDisk热分析仪、孔径分布仪、X射线衍射仪以及FT-IR红外光谱仪表征了氧化铝气凝胶的结构和热学性能,并根据气凝胶的微结构解释了传热机制。结果表明:所制备的气凝胶是一种多晶勃姆石相明显的纳米多孔材料,具有由球状颗粒组成的多级孔洞纳米网络结构。这种多级结构极大降低了气凝胶的热传导,其常温热导率低至0.020 W/m·K。     

多孔地质聚合物保温材料研究进展

为拓展地质聚合物功能化应用,并满足建筑节能对高性能无机保温材料的迫切需求,多孔地质聚合物因具有一系列优异性能而可望成为建筑保温领域的新选择.综述了多孔地质聚合物浆体流变性能调控、孔结构分级表征和孔结构参数与导热系数关系模型等方面的研究现状,分析了多孔地质聚合物发展面临的挑战,并展望了开发高性能多孔地质聚合物需要进一步研究的问题.     

轻薄柔性多层隔热材料研究进展

对隔热材料的分类、国内外柔性隔热材料的研究现状及存在的问题进行了概括性的论述,说明了多层柔性隔热材料的设计原理及材料筛选对隔热效果的影响,从而指出SiO2气凝胶是目前固体中最好的隔热材料,高真空多层绝热是当前绝热性最好的一种绝热方式,亦称为"超级绝热",其导热系数比空气的导热系数还要低2个数量级.最后指出了理想轻薄柔性隔热材料的结构与组成.     

Possibility of Using Metakaolin as Thermal Insulation Material

The use of energy in the building sector accounts a significant part of the world’s total energy and greenhouse gas emissions. In order to meet the demands of improved energy efficiency, thermal insulation of buildings plays an important role. To attain the highest possible thermal insulation, new insulation plaster types with low thermal conductivity values have been investigated and developed. In the current investigation, the possibility of using new plaster types based on metakaolin (MK) as heat insulation material and elevated temperature resistance has been studied and compared with that of traditional Portland cement plaster. Either cement or gypsum was used as a binder material. Three different plaster types containing MK were investigated as well as the traditional cement plaster (TC), which was used as a reference. Density and thermal conductivity values were measured. The compressive strength values before and after exposure to \(600\,^{\circ }\hbox {C}\) for 2 h were identified. The results showed that it is possible to produce different plaster types based on MK as heat insulation materials as well as elevated temperature resistance. MK plaster types exhibited approximately 65.7 % to 72 % lower thermal conductivity than that of TC plaster.     

溶胶-凝胶法Pd／SiO2杂化材料的热稳定性和热分析动力学

采用溶胶-凝胶法,在甲基化改性SiO2溶胶中掺杂PdCl2,制备Pd／SiO2杂化材料,通过XRD、红外光谱、TG—DTG分析以及接触角测定,考察Pd／SiO2杂化材料在N2气氛中的热稳定性,用Coast—Redfern方程、Doyle方程,结合最概然机理函数的Malek推断法,求算Pd／Si02杂化材料在热分解过程中各阶段的热分析动力学三因子,结果表明,保持Pd／SiO2杂化材料疏水性的最适宜焙烧温度为350℃。在N2气氛中,Pd／SiO2杂化材料中-CH3的无机化过程包括4个阶段,各阶段具有不同的热分解动力学机理函数,其活化能分别为73．85、143．66、204．47和417．19kJ·mol-1,指前因子分别为1．20x10^12、2．27x10^13、8．50x10^11和1．03x10^20S-1。     

纳米SiO2改性生物降解复合薄膜研究

目的以壳聚糖(chitosan)、木薯淀粉和聚乙烯醇(PVA)为基础成膜原料,探究纳米SiO2改性木薯淀粉/PVA/壳聚糖薄膜的制备工艺过程。方法以薄膜断裂伸长率、抗张强度、透光率和吸水率为评判标准,在单因子试验基础上,设计L9(34)正交试验,研究纳米SiO2含量、分散剂十二烷基苯磺酸含量、膜液pH值等3个因素对纳米SiO2改性木薯淀粉/聚乙烯醇/壳聚糖薄膜性能的影响。结果得出了制备纳米SiO2改性木薯淀粉/PVA/壳聚糖薄膜的最佳工艺参数,纳米SiO2质量分数为2.0%、十二烷基苯磺酸钠质量分数为2.0%、膜液pH值为3.0,3个因素对改性薄膜性能的影响程度大小排序为分散剂含量纳米SiO2含量pH值。结论获得了纳米SiO2改性木薯淀粉/PVA/壳聚糖薄膜的最佳生产工艺参数。