氧化物空心球的濕化學制備與隔熱涂層性能研究
發(fā)布時間:2021-05-05 18:17
隨著節(jié)能技術和航空航天技術的發(fā)展,對涂層隔熱性能有了越來越高的要求。利用多孔結構涂層提高隔熱性能是當前研究的重要方向。無機氧化物空心球具有熱導率低,單分散性好、形貌可調、易于規(guī);a、表面改性途徑多和原料易獲得等突出優(yōu)點,是用于構建多孔隔熱涂層的最佳選擇之一。環(huán)氧聚硅氧烷樹脂主鏈具有較為獨特的Si-O-Si骨架結構,該結構的存在使其具有較高的熱穩(wěn)定性、較好的絕緣性和較好的耐候性,并且是一種對氧化物具有較好和較廣泛兼容性的涂層基體。因此,本論文主要利用氧化鋁和氧化硅空心球為隔熱填料,以環(huán)氧聚硅氧烷為涂層基體,研制了一類綜合性能優(yōu)良的隔熱涂層。本文采用環(huán)氧丙烷驅動的溶膠凝膠法,制備了一類分散性好、球形度較高的氧化鋁空心微球,系統(tǒng)探究了老化時間、水醇比、環(huán)氧丙烷加入量、反應溫度以及熱處理溫度對氧化鋁空心微球微觀形貌的影響。結合掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)以及X射線衍射(XRD)研究了氧化鋁球顆粒的微觀結構以及形成機理。結合模板法和溶膠凝膠法制備了單分散性好、球形度高且壁厚可調的二氧化硅空心納米球,采用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)以及粒度分析較系統(tǒng)...
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 無機空心球的特性
1.3 無機空心球的制備方法
1.3.1 硬模板法
1.3.2 軟模板法
1.3.3 無模板法
1.4 氧化鋁空心球的研究進展
1.5 無機空心球的應用
1.6 熱量傳導方式
1.6.1 熱傳導
1.6.2 熱對流
1.6.3 熱輻射
1.7 隔熱涂層的隔熱原理
1.7.1 反射型
1.7.2 輻射型
1.7.3 阻隔型
1.8 摻空心球隔熱涂層的研究現(xiàn)狀
1.9 本論文的選題意義及研究內容
1.9.1 本課題的選題意義
1.9.2 本課題的研究內容
第二章 實驗過程與研究方法
2.1 實驗原料及儀器設備規(guī)格
2.1.1 實驗試劑和規(guī)格
2.1.2 實驗儀器設備規(guī)格
2.2 實驗內容
2.2.1 氧化鋁空心微球的制備
2.2.2 二氧化硅空心納米球的制備
2.3 實驗測試方法
2.3.1 X-射線衍射儀(XRD)
2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)
2.3.4 鉛筆硬度儀
2.3.5 分光光度計
2.3.6 接觸角測量儀
2.3.7 導熱系數(shù)測試儀
2.3.8 萬能試驗機
2.3.9 激光粒度儀
第三章 氧化鋁空心微球的制備及其在隔熱涂層中的應用
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.3 老化時間的影響
3.4 水醇比的影響
3.5 環(huán)氧丙烷的影響
3.6 反應溫度的影響
3.7 熱處理溫度的影響
3.8 摻入氧化鋁空心微球的隔熱涂層制備
3.9 氧化鋁空心微球摻入量對涂層接觸角的影響
3.10 氧化鋁空心微球摻入量對硬度的影響
3.11 氧化鋁空心微球摻入量及工藝對導熱系數(shù)的影響
3.12 氧化鋁空心微球摻入量對附著力的影響
3.13 氧化鋁空心微球摻入量對中遠紅外波段反射率的影響
3.14 氧化鋁空心微球摻入量對近紅外可見波段反射率的影響
3.15 本章小結
第四章 二氧化硅空心納米球的制備及其在隔熱涂層中的應用
4.1 前言
4.2 實驗部分
4.3 聚丙烯酸用量對產物的影響
4.4 TEOS加入量對產物殼層厚度的影響
4.5 洗滌次數(shù)對產物形貌的影響
4.6 摻入二氧化硅空心納米球的隔熱涂層制備
4.7 二氧化硅空心納米球摻入量對接觸角的影響
4.8 二氧化硅空心納米球摻入量對硬度的影響
4.9 二氧化硅空心納米球摻入量及工藝對導熱系數(shù)的影響
4.10 二氧化硅空心納米球摻入量對附著力的影響
4.11 二氧化硅空心納米球摻入量對中遠紅外波段反射率的影響
4.12 二氧化硅空心納米球摻入量對近紅外可見波段反射率的影響
4.13 本章小結
第五章 結論
參考文獻
致謝
個人簡歷
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]海泡石/空心微珠/環(huán)氧樹脂復合涂層在鎂合金表面的隔熱性能研究[J]. 王金偉,張達威. 涂料技術與文摘. 2017(09)
[2]空心聚合物微球隔熱保溫防火涂料[J]. 梁慧君,崔迪. 消防科學與技術. 2016(08)
[3]隔熱功能填料對隔熱涂料性能的影響[J]. 宋云娟,葉云飛,郭鋒. 中國涂料. 2015(11)
[4]微珠摻量對熱反射隔熱涂料隔熱性能的影響[J]. 馬一平,楊帆,王翠. 山西建筑. 2015(03)
[5]高性能空心玻璃微珠對涂料隔熱性能影響的研究[J]. 虞夏,許傳華. 涂料工業(yè). 2014(04)
[6]空心玻璃微珠/PS隔熱材料的制備及其性能[J]. 季清,倪亞茹,陸春華,許仲梓. 化工新型材料. 2012(10)
[7]TiO2納米晶/空心玻璃微珠復合填料的制備與研究[J]. 朱明,賴廣興,黃烽,王元生. 涂料工業(yè). 2011(06)
[8]氧化鋁空心球的制備及隔熱性能的研究[J]. 鄭金龍,李相曄,邵謙,王亞云,曹瑞典. 現(xiàn)代制造技術與裝備. 2011(02)
[9]微弧等離子噴涂制備空心莫來石隔熱涂層研究[J]. 侯平均,王漢功,汪劉應,華紹春,吳永發(fā). 兵工學報. 2009(08)
本文編號:3170356
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
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Abstract
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 無機空心球的特性
1.3 無機空心球的制備方法
1.3.1 硬模板法
1.3.2 軟模板法
1.3.3 無模板法
1.4 氧化鋁空心球的研究進展
1.5 無機空心球的應用
1.6 熱量傳導方式
1.6.1 熱傳導
1.6.2 熱對流
1.6.3 熱輻射
1.7 隔熱涂層的隔熱原理
1.7.1 反射型
1.7.2 輻射型
1.7.3 阻隔型
1.8 摻空心球隔熱涂層的研究現(xiàn)狀
1.9 本論文的選題意義及研究內容
1.9.1 本課題的選題意義
1.9.2 本課題的研究內容
第二章 實驗過程與研究方法
2.1 實驗原料及儀器設備規(guī)格
2.1.1 實驗試劑和規(guī)格
2.1.2 實驗儀器設備規(guī)格
2.2 實驗內容
2.2.1 氧化鋁空心微球的制備
2.2.2 二氧化硅空心納米球的制備
2.3 實驗測試方法
2.3.1 X-射線衍射儀(XRD)
2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)
2.3.4 鉛筆硬度儀
2.3.5 分光光度計
2.3.6 接觸角測量儀
2.3.7 導熱系數(shù)測試儀
2.3.8 萬能試驗機
2.3.9 激光粒度儀
第三章 氧化鋁空心微球的制備及其在隔熱涂層中的應用
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.3 老化時間的影響
3.4 水醇比的影響
3.5 環(huán)氧丙烷的影響
3.6 反應溫度的影響
3.7 熱處理溫度的影響
3.8 摻入氧化鋁空心微球的隔熱涂層制備
3.9 氧化鋁空心微球摻入量對涂層接觸角的影響
3.10 氧化鋁空心微球摻入量對硬度的影響
3.11 氧化鋁空心微球摻入量及工藝對導熱系數(shù)的影響
3.12 氧化鋁空心微球摻入量對附著力的影響
3.13 氧化鋁空心微球摻入量對中遠紅外波段反射率的影響
3.14 氧化鋁空心微球摻入量對近紅外可見波段反射率的影響
3.15 本章小結
第四章 二氧化硅空心納米球的制備及其在隔熱涂層中的應用
4.1 前言
4.2 實驗部分
4.3 聚丙烯酸用量對產物的影響
4.4 TEOS加入量對產物殼層厚度的影響
4.5 洗滌次數(shù)對產物形貌的影響
4.6 摻入二氧化硅空心納米球的隔熱涂層制備
4.7 二氧化硅空心納米球摻入量對接觸角的影響
4.8 二氧化硅空心納米球摻入量對硬度的影響
4.9 二氧化硅空心納米球摻入量及工藝對導熱系數(shù)的影響
4.10 二氧化硅空心納米球摻入量對附著力的影響
4.11 二氧化硅空心納米球摻入量對中遠紅外波段反射率的影響
4.12 二氧化硅空心納米球摻入量對近紅外可見波段反射率的影響
4.13 本章小結
第五章 結論
參考文獻
致謝
個人簡歷
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]海泡石/空心微珠/環(huán)氧樹脂復合涂層在鎂合金表面的隔熱性能研究[J]. 王金偉,張達威. 涂料技術與文摘. 2017(09)
[2]空心聚合物微球隔熱保溫防火涂料[J]. 梁慧君,崔迪. 消防科學與技術. 2016(08)
[3]隔熱功能填料對隔熱涂料性能的影響[J]. 宋云娟,葉云飛,郭鋒. 中國涂料. 2015(11)
[4]微珠摻量對熱反射隔熱涂料隔熱性能的影響[J]. 馬一平,楊帆,王翠. 山西建筑. 2015(03)
[5]高性能空心玻璃微珠對涂料隔熱性能影響的研究[J]. 虞夏,許傳華. 涂料工業(yè). 2014(04)
[6]空心玻璃微珠/PS隔熱材料的制備及其性能[J]. 季清,倪亞茹,陸春華,許仲梓. 化工新型材料. 2012(10)
[7]TiO2納米晶/空心玻璃微珠復合填料的制備與研究[J]. 朱明,賴廣興,黃烽,王元生. 涂料工業(yè). 2011(06)
[8]氧化鋁空心球的制備及隔熱性能的研究[J]. 鄭金龍,李相曄,邵謙,王亞云,曹瑞典. 現(xiàn)代制造技術與裝備. 2011(02)
[9]微弧等離子噴涂制備空心莫來石隔熱涂層研究[J]. 侯平均,王漢功,汪劉應,華紹春,吳永發(fā). 兵工學報. 2009(08)
本文編號:3170356
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