摘要：舰船用隔热材料的相关研究在船舶设计及建造过程中长期受到关注。高性能的隔热绝缘材料不仅可以改善舰船的居住环境,还能提高舰船的安全性和服役寿命。为了获得高性能的隔热材料,以聚氨酯作为基体,以二氧化硅气凝胶为热阻填料,通过共混的方式制备了二氧化硅(SiO_2)气凝胶/聚氨酯(PU)隔热材料,使用导热系数仪、万能力学试验机等手段表征了PU隔热材料的性能。确定了SiO_2气凝胶/PU隔热材料的最佳配方为电动混合方式下制得的2 g SA-A1/100 g PU隔热材料,导热系数达到最低值,为0.091 W/(m·K),拉伸强度为3.6 MPa。

摘要：二氧化硅气凝胶是目前已知最轻的固体材料,具有热导率低、孔隙率高和比表面积大等优点,被誉为新型超级保温隔热材料。然而,二氧化硅气凝胶自身存在力学性能差和制备成本高的问题,大大限制了其在保温隔热领域大规模推广应用。本文简述了二氧化硅气凝胶合成技术和力学性能增强方法,从制备过程控制、老化条件优化、热处理、纤维复合和高分子聚合物复合等方面分析了其对气凝胶性能和工艺的影响,重点介绍了近年来二氧化硅气凝胶保温隔热材料应用在航空航天、军工领域、工业管道、建筑保温以及新能源汽车等领域的研究进展,总结了其在各领域应用的技术挑战。指出未来需进一步拓展二氧化硅气凝胶的使用温区,利用共前体和化学交联等方法增强高温下的隔热性能,同时解决气凝胶纤维复材“掉粉”和微米级粉体分散不均匀等难题,尤其是新能源汽车等新兴应用领域发展迅猛,未来仍需针对新的应用需求对其合成技术进行设计和优化。

摘要：探究了二氧化硅气凝胶的成型机理和制备方法的差异对气凝胶性能的影响,阐明现阶段二氧化硅气凝胶高温条件下结构坍塌、性能衰减的原因及其在吸附、建筑保温等领域的应用效果。

摘要：探讨二氧化硅气凝胶基体材料(未添加玻璃纤维、陶瓷纤维等用以改善二氧化硅气凝胶基体材料力学性能的功能添加物)等效热导率的数学模型,在不同结构尺度下(分别取0. 2、0. 4、0. 6、0. 8),分析环境压力(变化范围为1 Pa～100 kPa)、表观密度(变化范围为20～300 kg/m^3)、比表面积(变化范围为200～1 000 m^2/g)对二氧化硅气凝胶基体材料(以下简称基体材料)等效热导率的影响,基体材料自身热力学温度取300 K。环境压力、表观密度、比表面积一定条件下,基体材料等效热导率随结构尺度的减小而降低。结构尺度一定的条件下:环境压力为1 Pa～1 k Pa时,基体材料等效热导率基本不随环境压力的变化而变化;当环境压力大于1 kPa后,基体材料等效热导率随环境压力的增大迅速增大。基体材料等效热导率随着表观密度的增大先减小后增大,存在最佳表观密度,使基体材料等效热导率最小。基体材料等效热导率随着比表面积的增大而减小。

摘要：二氧化硅气凝胶由于其特殊的网络结构使其具有密度小、隔热性好、孔隙率高、比表面积大、传声速率低等优良性能。从1931年开始,经过广大研究者几十年的深入研究,二氧化硅气凝胶有了更广阔的发展。本文介绍了以不同原料制备二氧化硅气凝胶的方法,论述了二氧化硅气凝胶的干燥技术,概述了二氧化硅气凝胶的改性措施;分析了二氧化硅气凝胶的应用前景。

摘要：制备了一种咔唑类荧光探针与二氧化硅气凝胶复合的固体荧光材料,用于检测甲醛。设计并合成了一种新型荧光探针,有效地将探针分子接枝在二氧化硅凝胶上,制备了平均孔径为16nm,比表面积达到535m^(2)/g,负载有荧光探针的二氧化硅气凝胶。该复合材料不仅可以避免探针分子因为聚集而导致的荧光猝灭,而且对于甲醛的识别有较高的灵敏度,可检测到甲醛浓度最低为10^(-5)mol/L。

摘要：针对直埋蒸汽管,比较二氧化硅气凝胶毡与传统保温材料的技术经济性能。结合工程实例,对保温层分别为单纯采用耐高温玻璃棉和采用气凝胶毡复合耐高温玻璃棉的直埋蒸汽管的技术经济性进行对比分析。与传统保温材料相比,二氧化硅气凝胶毡有更低的热导率,憎水性能优异,结构稳定,但价格比较高。在直埋蒸汽管道工程中,采用二氧化硅气凝胶毡复合耐高温玻璃棉的保温结构,能降低保温层厚度,减小外护钢管规格,有利于蒸汽管道的长期高效、稳定运行,减少了管道直埋占用空间,有利于城市建设规划。

摘要：二氧化硅气凝胶是一种具有高孔隙率、高比表面积、低热导率等诸多优异特性的纳米多孔材料,在航天、化工、建筑等众多领域有着广阔的应用前景。但是,二氧化硅气凝胶的网络骨架存在本征陶瓷脆性,限制了其实际应用。本文从气凝胶纳米颗粒颈部强化设计角度出发,介绍了液相强化法和气相强化法两类网络骨架强化策略的研究进展,并对以上两种强化策略的增强机理进行了阐释,最后对二氧化硅气凝胶网络骨架强化技术的发展方向提出了展望。

摘要：以正硅酸乙酯、乙醇等为原料,采用溶胶-凝胶反应和超临界干燥工艺制备了密度分别为30、80、120、260、320 kg/m^(3)的纤维增强二氧化硅气凝胶复合材料,分别在常压、25℃下以及真空、-130~25℃的条件下测定了所制备的气凝胶复合材料的导热系数,研究了复合材料的密度及组成对于气凝胶材料隔热性能的影响规律。结果表明:在常压、25℃条件下,在不同密度的气凝胶复合材料中,密度为120 kg/m^(3)的气凝胶复合材料的导热系数最小(0.013 W/(m·K));密度为30、80、120 kg/m^(3)的气凝胶复合材料的导热系数随密度增大而减小;密度为120、260、320 kg/m^(3)的气凝胶复合材料的导热系数随密度增大而增大。在真空、-130~25℃的条件下,密度为120 kg/m^(3)的气凝胶复合材料的导热系数最小;密度为30、80、120 kg/m^(3)的气凝胶复合材料的导热系数随密度增大而减小。在130℃时,由于密度为320 kg/m^(3)的气凝胶复合材料采用了抗辐射性能优异的预氧丝增强纤维,因此其导热系数最小(0.0062 W/(m·K))。

摘要：固体火箭发动机长尾喷管外围通常放置舵机等控制系统,为了满足控制系统的工作温度要求,设计了一种用于长尾喷管段的新型热防护复合结构。长尾段隔热层采用具有低热导率、低密度特点的二氧化硅气凝胶材料。首先建立了气凝胶材料热导率计算模型,并对高温环境气凝胶材料导热性能进行测试。随后结合气凝胶材料热导率计算,建立了长尾喷管的热防护复合结构模型,并对喷管热防护结构模型进行了瞬态传热分析和力学性能分析。结果表明,喷管热防护结构设计满足材料力学性能。在发动机工作20 s后气凝胶材料可以将喷管的长尾段外壳壁面温度控制在320 K以下。相较于传统的高硅氧酚醛隔热材料,气凝胶材料隔热效果表现更优,且可以有效减少喷管热防护结构的消极质量。