聚丙烯酸对纳米SiO_2薄膜性能的影响

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体、聚丙烯酸(PAA)为增孔剂制备大孔径SiO_2薄膜,研究了PAA添加量对薄膜孔径的影响、烧结温度与薄膜孔径及晶相转化之间的关系。通过热重分析仪(TG-DTG)、氮气吸附-脱附法、X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、红外光谱仪(IR)对样品性能进行表征。结果表明,随着PAA添加量的增多,孔径随之增大,当添加量达到15%(体积分数)时,薄膜表面出现裂纹;随着烧结温度的升高,SiO_2晶相发生转变及PAA完全炭化使得薄膜孔径增大。实验确定,PAA最佳加入量为10%,且最佳烧结温度为800℃时制得的SiO_2薄膜的热稳定性良好,表面平整致密,平均孔径为53.73nm。     

我国夏热冬冷地区住宅冬季供暖问题探索

长期以来,我国夏热冬冷地区是非采暖地区,居住建筑设计不考虑供暖要求。通过实地调研和现场测试研究,提出供暖方式建议,夏热冬冷地区供暖方式多样化,但集中供暖不适宜于该地区,对室内热舒适要求高,可选择室内末端为低温地板辐射供暖的供暖模式,改造难度大的老旧城区可选择天然气壁挂炉或空气源热泵,新建城区可推广使用地源热泵、太阳能等可再生能源,或利用热电厂余热集中供暖。     

研究性教学模式在建筑物理实验课程中的应用探索

建筑物理实验是建筑物理教学必不可少的重要环节,也是学生通过实践进行学习的重要手段.文章结合实际教学工作,尝试研究性教学模式,探索在实验教学中培养学生创新意识的可行性;总结了研究性物理实验的教学特点:实验内容具有开放性、以学生为主体、教学效果突出;并通过教学组织的五个阶段探讨教学过程的具体实施方法.开展研究性建筑物理实验,能激发学生的学习积极性,并有利于研究性学习的推广.     

Al_2O_3薄膜的疏水改性及表征

采用溶胶-凝胶法,以异丙醇铝为前驱体,引入二甲基二乙氧基硅烷(DDS)制备疏水性Al2O3薄膜,并研究了DDS的加入量对薄膜结构及性能的影响.通过红外光谱(IR)、表面接触角、热重分析(TG-DTG)及原子力显微镜(AFM)等测试方法对样品的化学结构、润湿性、热稳定性及表面形貌等进行分析.实验结果表明,DDS的最佳加入量为体积分数5%时,Al2O3薄膜表面的疏水基团—CH3丰富,其接触角为118°,疏水性良好;随着热处理温度的升高,薄膜中的疏水基—CH3逐渐减少,薄膜的疏水性能降低,实验确定的最佳烧结温度为200℃;薄膜表面具有细微的粗糙度.     

Al2O3-SiO2复合膜的疏水改性及表征

采用溶胶-凝胶法制备Al2O3-SiO2复合薄膜,通过添加二甲基二乙氧基硅烷(DDS)对其进行疏水改性。研究了DDS添加量对复合溶胶体系稳定性和复合膜表面疏水性的影响,采用接触角测量、红外光谱(IR)、热重分析(TG-DTG)、原子力显微镜(AMF)对样品进行表征。结果表明,对于Al2O3∶SiO2(mol/mol)=1∶2比例下制得的复合膜,随着DDS的加入,薄膜表面疏水性明显增强,当DDS加入过多时,会影响复合溶胶的稳定性,实验确定DDS加入量的最佳值为1%(体积分数);DDS的加入没有破坏复合膜的网格结构,复合膜仍以SiO2颗粒为骨架;经200℃热处理后,可得到具有良好的疏水性能的复合膜。     

溶胶-凝胶法制备氧化锆薄膜的工艺与表征

以无机盐硝酸锆为原料,采用溶胶–凝胶法制备氧化锆薄膜。利用L25(56)表设计正交试验,根据溶胶粘度的极差确定氧化锆溶胶的最佳制备工艺,并探讨干燥过程对干凝胶膜表面形貌的影响。利用热重分析(TG/DTG)、傅里叶红外光谱(IR)、X线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等,对氧化锆薄膜的结构与形貌、热稳定性以及孔结构进行表征。结果表明:当硝酸锆溶液中Zr4+浓度为0.6 mol/L、加入的丙三醇(GL)和聚乙烯醇(PVA)的体积分数分别为35%和4%,Zr4+与H+的物质的量比n(Zr4+)/n(H+)=10、反应时间为3 h、反应温度为50℃条件下得到的溶胶性能最好,该溶胶在温度为50℃、相对湿度为60%的条件下干燥后的干凝胶膜层开裂较小;在800℃下煅烧后所得氧化锆薄膜的热稳定性良好,且结构致密,孔径分布窄,BJH(Bavrett-Joyner-Halenda)中值孔径为9.746 19 nm。     

SiO_2-ZrO_2复合膜的制备及其工艺参数的研究

采用溶胶-凝胶法制备SiO2-ZrO2复合薄膜,研究溶胶成分和烧结工艺对薄膜开裂及其性能的影响.采用乌氏黏度计、热重分析仪(TG-DTG)、X射线衍射分析仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对薄膜进行表征.结果显示,溶胶的组成、特定温度的升温速率对薄膜的开裂起决定性作用;当摩尔比为n(SiO2)∶n(ZrO2)=2.0∶0.5时,制得溶胶黏度适中、透明稳定,干燥的凝胶在0.5℃/min的升温速率下升至600℃焙烧2h,并在75、190和230℃附近缓慢升温且适当保温后,可得无裂缝且均匀、透明的SiO2-ZrO2复合薄膜,所制备的薄膜具有较大的比表面积和较窄的孔径分布.     

Al_2O_3陶瓷膜支撑体制备方案的优化探究

以α-Al_2O_3为骨料,选取造孔剂羧甲基纤维素、复相烧结助剂二氧化钛和氧化铜、润滑剂丙三醇四种工艺因素的加入量,设计L25(5~4)正交实验,在1200℃温度下烧结制备支撑体,从而得到最佳制备方案。通过测定每组实验所制备支撑体的孔隙率和抗折强度,得到各添加剂对孔隙率和抗折强度影响程度的主次顺序是造孔剂润滑剂复相烧结助剂。采用压汞仪、万能材料试验机、扫描电镜和实验室自制装置等实验设备对成品进行表征量的测试。结果表明:羧甲基纤维素、丙三醇、二氧化钛+氧化铜的最佳添加量分别为4%、3%和1.5%+3%,在该最佳配比下制备的支撑体孔隙率可达33%,纯水通量5107.68 L/m~2·h·MPa,抗折强度104.4 MPa,微观结构良好。