溶胶-凝胶方法制备陶瓷孔结构材料开题报告
2021-03-10 23:55:26
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着社会的进步及工业化的发展,能源短缺问题被大家广为关注,尤其是我国,庞大的人口基数更加强化了对能源的依赖。能源紧张严重困扰着国民经济的发展,引起政府及有关科研单位在新能源的开发和节能方面高度重视,吸引了许多人致力于陶瓷隔热材料的研发,相继出现了多种新型陶瓷隔热材料。
目前,高温工业用的隔热材料主要是空心球制品和纤维制品。空心球在制备过程中能耗高,市场价较低,密度大,热导率高,隔热效果一般;纤维密度小,热导率低,但也存在强度低,易粉化,不耐冲刷,对人体危害大等缺点[1]。然而多孔陶瓷具有良好的化学稳定性、热稳定性和比表面积大、透过性高以及耐高温、耐腐蚀等优点,在汽车尾气处理、高温烟气处理、催化剂载体、分离装置、航空航天、电子、医用材料等方面有着广泛的应用[2]。
自kita[3]等首次研究了多孔陶瓷的隔热性能,推动了多孔陶瓷作为隔热材料的发展。近年来,各国科学家探索出了许多不同的多孔陶瓷制备工艺,其中研究比较活跃的有:添加造孔剂工艺、有机泡沫浸渍工艺、发泡工艺、溶胶—凝胶工艺等。溶胶—凝胶工艺是一种新的制备多孔陶瓷的方法,它主要是在溶胶—凝胶基本原理的基础上,利用凝胶化过程中胶体粒子的堆积以及凝胶处理、热处理等过程中留下小气孔或借助有机泡沫烧后的多孔骨架,从而形成可控多孔结构。与其他工艺相比,具有粒子细小、活性大、工艺简单、并能实现多组分均匀掺杂、处理温度相对较低等特点[4]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
(1)材料制备:
原料:硝酸铝、去离子水、尿素、1-1型电解质、2-2型电解质、聚乙烯醇、丙三醇
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-9周:按实验方案进行实验制备。
第10-12周:对孔结构材料进行测试和分析。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]王刚, 袁波, 韩建燊, 等. 新型al2o3基多孔陶瓷隔热材料的制备[j]. 耐火材料, 2014(4): 241-244.
[2]孙达, 周长灵, 陈恒, 等. 陶瓷基隔热材料的研究现状及发展趋势[j]. 现代技术陶瓷, 2015(5): 11-17.
[3] kita h, ohsumi k, yamada t. influence of composition and oxidation temperationon thermal-conductivity of si-ti-o-n porous ceramics[j]. nippon seramikkusu kyokai gakugutsu ronbunshi-journal of the ceramic so-ciety of japan, 1993, 101(4): 389-393
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