新型硅基气凝胶复合材料

第1章绪论1
1.1硅基气凝胶材料的结构与特点1
1.1.1气凝胶的研究现状及进展1
1.1.2气凝胶的种类2
1.1.3气凝胶的制备及机理3
1.1.4有机气凝胶的形成机理3
1.2硅基气凝胶材料的制备方法4
1.2.1溶胶-凝胶化学6
1.2.2干燥方法8
1.3硅基气凝胶材料的增强方法11
1.3.1气凝胶骨架增强11
1.3.2聚合物增强二氧化硅气凝胶18
1.3.3纤维增强二氧化硅气凝胶24
1.3.4气凝胶材料增强的发展趋势27
第2章溶胶-凝胶法制备硅基气凝胶材料28
2.1二氧化硅气凝胶28
2.2二氧化硅基增强气凝胶材料30
2.2.1引言30
2.2.2具有静电吸引相界面的聚合物增强气凝胶材料的制备31
2.2.3具有静电吸引相界面的聚合物增强气凝胶材料的性能表征32
2.2.4具有静电吸引相界面的聚合物增强气凝胶材料的孔结构42
2.2.5具有静电吸引相界面的聚合物增强气凝胶材料的热稳定性47
2.3埃洛石纤维增强二氧化硅气凝胶材料55
2.3.1埃洛石纳米管结构特点55
2.3.2温度对凝胶时间的影响56
2.3.3样品收缩率测定57
2.3.4比表面积及孔径比分析58
2.3.5微观形貌分析59
第3章前驱体转化法制备硅基气凝胶复合材料62
3.1概述62
3.1.1前驱体转化法62
3.1.2前驱体聚合物63
3.2聚硅氧烷陶瓷前驱体气凝胶及Si-C-O陶瓷气凝胶65
3.2.1制备原料65
3.2.2制备方法65
3.2.3交联聚硅氧烷气凝胶的形成和微观形貌66
3.2.4交联聚硅氧烷气凝胶的比表面积和孔结构67
3.2.5交联聚硅氧烷气凝胶的疏水性68
3.2.6交联聚硅氧烷气凝胶的热稳定性70
3.2.7不同温度热处理的聚硅氧烷气凝胶的红外谱图71
3.3聚硅氮烷陶瓷前驱体气凝胶及Si-C-N陶瓷气凝胶72
3.3.1引言72
3.3.2制备方法73
3.3.3溶剂浓度对聚硅氮烷气凝胶的表观性状和微观形貌的影响74
3.3.4交联聚硅氮烷气凝胶的比表面积和孔结构76
3.3.5Si-C-N陶瓷气凝胶的吸附性能79
3.4聚硼硅氮烷陶瓷前驱体气凝胶及Si-B-C-N陶瓷气凝胶81
3.4.1引言81
3.4.2制备方法82
3.4.3溶剂浓度对聚硼硅氮烷陶瓷前驱体气凝胶的表观性状和微观形貌的影响83
3.4.4聚硼硅氮烷陶瓷前驱体气凝胶的比表面积和孔结构85
3.4.5聚硼硅氮烷陶瓷前驱体气凝胶陶瓷化转变过程86
第4章前驱体转化法制备杂化硅基气凝胶复合材料91
4.1概述91
4.2含钛聚硅碳烷前驱体气凝胶与SiC-TiO2陶瓷气凝胶92
4.2.1引言92
4.2.2制备方法92
4.2.3超临界干燥温度和压力对气凝胶孔隙性能的影响94
4.2.4含钛聚碳硅烷气凝胶的裂解过程96
4.3含钛聚硅氮烷前驱体气凝胶与SiCN-TiO2陶瓷气凝胶100
4.3.1引言100
4.3.2制备方法101
4.3.3含钛聚硅氮烷气凝胶的形成过程103
4.3.4含钛聚硅氮烷气凝胶的微观形貌104
4.3.5含钛聚硅氮烷气凝胶的比表面积和孔结构105
4.3.6含钛聚硅氮烷气凝胶陶瓷化转变过程106
4.4含锆聚碳硅烷前驱体气凝胶与SiC-ZrO2陶瓷气凝胶109
4.4.1引言109
4.4.2制备方法110
4.4.3含锆聚碳硅烷气凝胶的形成过程111
4.4.4含锆聚碳硅烷气凝胶的微观形貌113
4.4.5含锆聚碳硅烷气凝胶的比表面积和孔结构114
4.4.6含锆聚碳硅烷气凝胶陶瓷化转变过程115
4.5含锆聚硅氮烷前驱体气凝胶与Si-C-N-ZrO2陶瓷气凝胶118
4.5.1引言118
4.5.2制备方法119
4.5.3含锆聚硅氮烷气凝胶的形成过程120
4.5.4含锆聚硅氮烷气凝胶的微观形貌121
4.5.5含锆聚硅氮烷气凝胶的比表面积和孔结构122
4.5.6含锆聚硅氮烷气凝胶陶瓷化转变过程123
第5章硅基气凝胶复合材料的应用进展127
5.1硅基气凝胶在建筑保温隔热方面的应用进展127
5.1.1二氧化硅气凝胶玻璃127
5.1.2二氧化硅气凝胶隔热涂料129
5.1.3二氧化硅气凝胶纤维复合材料129
5.1.4二氧化硅气凝胶毡和气凝胶板130
5.1.5二氧化硅气凝胶混凝土和砂浆131
5.1.6建筑保温体系132
5.2硅基气凝胶红外阻隔材料研究进展133
5.2.1炭黑/二氧化硅气凝胶134
5.2.2TiO2/二氧化硅气凝胶134
5.2.3六钛酸钾/二氧化硅气凝胶135
5.2.4其他红外遮光剂136
5.3硅基气凝胶在航空航天领域的应用进展137
5.3.1在空间探索中的应用137
5.3.2太空高速粒子防护138
5.3.3天体物理研究139
5.3.4梯度密度气凝胶在空间探索中的应用139
参考文献141