SiO2气凝胶的疏水改性及其复合材料的制备工艺研究开题报告
2021-12-29 21:35:46
全文总字数：2554字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
最常见的气凝胶为二氧化硅气凝胶。sio2气凝胶是一种防热隔热性能非常优秀的轻质纳米多孔非晶固体材料，其孔隙率高达80-99.8%，孔洞的典型尺寸为1-100 nm，比表面积为200-1000 m2/g，室温导热系数可低达0.012 w/（mk）。正是由于这些特点使气凝胶材料在热学、声学、光学、微电子、粒子探测方面有很广阔的应用潜力。
本实验制得的sio2气凝胶复合材料，作为隔热保温材料，可用于建筑保温材料，取得节能减排的良好效果。国内外研究现状
早在1931年，steven.s.kistler就开始研究气凝胶。他最初采用的方法是用硅酸钠水溶液进行酸性浓缩，用超临界水再溶解二氧化硅，用乙醇交换孔隙中的水后，利用超临界流体干燥技术制成了最初的真正意义上的气凝胶。这种材料的特点是透明、低密度、高孔隙率。
上世纪七十年代，stanislaus teichner在寻找一种用于存储氧和火箭燃料的多孔材料的过程中，找到一种新的合成方法，即把溶胶- 凝胶化学方法用于二氧化硅气凝胶的制备中。这种方法推动了气凝胶科学的发展。此后，气凝胶科学和技术得到了快速发展。1983年arlon hunt 在berkeley 实验室发现可用更安全、更廉价的二氧化硅气凝胶制作方法。与此同时，微结构材料研究小组发现可用具有更低临界温度和临界压力的二氧化碳超临界流体取代乙醇作为超临界干燥的流体，使得超临界干燥技术得以向实用化阶段迈进。
2. 研究的基本内容
!--[if !supportLists]--1）!--[endif]--研究三氯甲烷使用量对SiO2气凝胶疏水改性的效果，以及一步溶剂置换液正己烷的最佳使用量；
!--[if !supportLists]--2）!--[endif]--研究玻璃纤维用量对SiO2气凝胶力学性能的改善效果，以及探究玻璃纤维增强SiO2气凝胶的机理。
3）研究聚氨酯对SiO2气凝胶的增强效果3. 实施方案、进度安排及预期效果
实验方案：
实验一：
常压制备sio2气凝胶，利用三氯甲烷和正己烷的混合溶液对sio2湿凝胶进行疏水改性和溶剂置换。
4. 参考文献
| A.Soleimani Dorcheh，M.H.Abbsi. Silicaaerogel, synthesis, properties and characterization pajonk,Gerard Marcel.Some applications of silica aero gels Jaroenworaluck A,Panyathanmapon T,SoontornworajitB,etal.Fabrication and characteristics of TiO2 films by a microwavedryingtechnique Low-density TEOS-based silica aerogels prepared at ambientpressure using isopropanol as the preparative solvent 顾宇辉，古宏晨，徐宏等.正硅酸乙酯水解过程的半经验量子化化学研究 纳米多孔SiO2气凝胶隔热复合材料应用基础研究 国防科技大学研究生院，王小东 SiO2气凝胶及其复合材料的常压干燥制备工艺与性能研究 哈尔滨工业大学，左军超 纤维增强SiO2气凝胶绝热材料的常压制备工艺研究 长安大学，陈丽霞 |
