木材-SiO 2 氣凝膠復(fù)合材料制備及其在干燥室殼體保溫中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2022-12-09 06:22
木材干燥是木制品生產(chǎn)過程中耗能最大的環(huán)節(jié),約占生產(chǎn)總能耗的40-70%,而木材干燥室殼體熱損失高達(dá)干燥總能耗的20-30%,因此提高干燥室殼體保溫具有重要的意義。SiO2氣凝膠獨(dú)特的納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使其具有密度低、孔隙率高、導(dǎo)熱系數(shù)低等優(yōu)良特性,但SiO2氣凝膠機(jī)械強(qiáng)度差,且常用的超臨界干燥制備成本高、工藝復(fù)雜、危險(xiǎn)性較高。本文采用溶膠-凝膠法,常壓干燥與冷凍干燥制備SiO2氣凝膠,并在此基礎(chǔ)上制備木材-SiO2氣凝膠復(fù)合保溫材料,探討其在木材干燥室殼體保溫中的應(yīng)用。主要結(jié)論如下:(1)常壓干燥和冷凍干燥均可成功制得SiO2氣凝膠,經(jīng)過正己烷置換與三甲基氯硅烷表面改性處理后制得的SiO2氣凝膠性能最佳,密度為0.117 g/cm~3,導(dǎo)熱系數(shù)為0.0227 W/(m·K),比表面積為956 m~2/g,平均孔徑為11.5 nm,孔隙率為95%,熱穩(wěn)定性好。(2)采用常壓干燥制得密度低、保溫性能優(yōu)異,熱穩(wěn)定性與疏水性好的木材-SiO2氣凝膠...
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 木材干燥室殼體保溫材料研究現(xiàn)狀
1.1.1 木材干燥室殼體結(jié)構(gòu)
1.1.2 木材干燥室常用保溫材料
1.1.3 保溫材料保溫性能的影響因素
1.2 氣凝膠研究現(xiàn)狀
1.2.1 氣凝膠的發(fā)展歷程
1.2.2 SiO_2氣凝膠的特性及制備方法
1.2.3 SiO_2氣凝膠及其復(fù)合材料的研究進(jìn)展
1.3 研究內(nèi)容
1.4 研究目的與意義
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究意義
2 SiO_2氣凝膠的制備與性能表征
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.1.3 性能測試與表征
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 密度和孔隙率分析
2.2.2 導(dǎo)熱系數(shù)分析
2.2.3 微觀形貌分析
2.2.4 比表面積與孔徑分析
2.2.5 紅外光譜分析
2.3 小結(jié)
3 木材-SiO_2氣凝膠復(fù)合材料的制備及性能
3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.1.3 性能測試與表征
3.2 直接浸注法木材-SiO_2氣凝膠復(fù)合材料的性能研究
3.2.1 復(fù)合材料的密度和導(dǎo)熱系數(shù)分析
3.2.2 復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)分析
3.2.3 復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性分析
3.2.4 復(fù)合材料的疏水性及紅外光譜分析
3.3 凝膠整體成型法木材-SiO_2氣凝膠復(fù)合材料的性能研究
3.3.1 復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)分析
3.3.2 復(fù)合材料的凝膠時(shí)間、密度
3.3.3 復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)
3.3.4 復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性
3.3.5 復(fù)合材料的疏水性
3.4 小結(jié)
4 木材-SiO_2氣凝膠復(fù)合材料在木材干燥室的保溫性能研究
4.1 復(fù)合材料在干燥室殼體中的應(yīng)用
4.1.1 木材干燥室殼體設(shè)計(jì)條件
4.1.2 復(fù)合材料在木材干燥室殼體的應(yīng)用設(shè)計(jì)
4.2 木材干燥室殼體的熱量損失
4.2.1 普通殼體結(jié)構(gòu)
4.2.2 復(fù)合保溫材料替換巖棉
4.2.3 雙側(cè)復(fù)合框架結(jié)構(gòu)
4.2.4 單側(cè)復(fù)合殼體結(jié)構(gòu)
4.2.5 雙側(cè)復(fù)合殼體結(jié)構(gòu)
4.3 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡介
導(dǎo)師簡介
獲得成果目錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]SiC微/納米纖維氈增強(qiáng)SiO2氣凝膠復(fù)合材料的制備和表征[J]. 余煜璽,馬銳. 材料工程. 2018(11)
[2]常用保溫材料的性能研究以及發(fā)展趨勢[J]. 張淑萍. 江西建材. 2017(24)
[3]傅里葉變換紅外光譜法檢驗(yàn)EPS泡沫塑料的研究[J]. 王劍俠,姜紅,張曉璐. 上海塑料. 2017(03)
[4]聯(lián)合式木材干燥窯的應(yīng)用與展望[J]. 惠凱. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(26)
[5]無機(jī)纖維增強(qiáng)SiO2氣凝膠隔熱復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 關(guān)蘊(yùn)奇,姜勇剛,馮軍宗,馮堅(jiān). 材料導(dǎo)報(bào). 2017(S1)
[6]影響保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素及設(shè)計(jì)選用原則[J]. 趙亞峰,齊紅瑞. 科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力. 2016(03)
[7]巖棉板外墻外保溫施工技術(shù)探討[J]. 茆曉宇. 建材與裝飾. 2016(07)
[8]玻璃纖維增韌SiO2氣凝膠復(fù)合材料的制備及隔熱性能[J]. 石小靖,張瑞芳,何松,李治,曹衛(wèi),程旭東. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2016(01)
[9]干燥方法對(duì)硅氣凝膠性能的影響[J]. 張小勇,吳桂梅. 山東化工. 2015(11)
[10]淺析傳統(tǒng)木材干燥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的途徑[J]. 張璧光,周永東,伊松林. 林產(chǎn)工業(yè). 2014(05)
博士論文
[1]增韌疏水性二氧化硅氣凝膠制備及燃燒性能研究[D]. 李治.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]二氧化硅氣凝膠及其復(fù)合材料制備與吸附應(yīng)用研究[D]. 何松.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[3]硅溶膠強(qiáng)化楊木復(fù)合材的制備與性能研究[D]. 林蘭英.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2008
碩士論文
[1]共前驅(qū)體法玻璃纖維增強(qiáng)SiO2氣凝膠復(fù)合材料制備及燃燒性能研究[D]. 周婷.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]塊狀SiO2氣凝膠與TiO2/SiO2復(fù)合氣凝膠的制備及性能研究[D]. 張松.海南大學(xué) 2019
[3]常壓干燥制備淀粉-SiO2氣凝膠的研究[D]. 翟界秀.大連理工大學(xué) 2019
[4]超輕碳泡沫增強(qiáng)SiO2氣凝膠的制備及性能研究[D]. 柳煬.南京航空航天大學(xué) 2019
[5]SiO2氣凝膠及其玄武巖纖維復(fù)合氈的制備及性能研究[D]. 王冰.武漢紡織大學(xué) 2018
[6]二氧化硅氣凝膠及其復(fù)合材料的常壓干燥制備與性能研究[D]. 李可.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[7]SiO2納米纖維/納米顆粒復(fù)合材料的制備及其隔熱性能研究[D]. 鄭紅霞.東華大學(xué) 2016
[8]SiO2氣凝膠絕熱材料的快速制備及控制方法研究[D]. 胡煥儀.廣州大學(xué) 2015
[9]粉煤灰多孔保溫材料制備及性能研究[D]. 馮俊杰.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[10]氣凝膠膨脹珍珠巖的一種制備方法及其在混凝土中的應(yīng)用[D]. 孫亮.太原理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3715007
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 木材干燥室殼體保溫材料研究現(xiàn)狀
1.1.1 木材干燥室殼體結(jié)構(gòu)
1.1.2 木材干燥室常用保溫材料
1.1.3 保溫材料保溫性能的影響因素
1.2 氣凝膠研究現(xiàn)狀
1.2.1 氣凝膠的發(fā)展歷程
1.2.2 SiO_2氣凝膠的特性及制備方法
1.2.3 SiO_2氣凝膠及其復(fù)合材料的研究進(jìn)展
1.3 研究內(nèi)容
1.4 研究目的與意義
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究意義
2 SiO_2氣凝膠的制備與性能表征
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.1.3 性能測試與表征
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 密度和孔隙率分析
2.2.2 導(dǎo)熱系數(shù)分析
2.2.3 微觀形貌分析
2.2.4 比表面積與孔徑分析
2.2.5 紅外光譜分析
2.3 小結(jié)
3 木材-SiO_2氣凝膠復(fù)合材料的制備及性能
3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.1.3 性能測試與表征
3.2 直接浸注法木材-SiO_2氣凝膠復(fù)合材料的性能研究
3.2.1 復(fù)合材料的密度和導(dǎo)熱系數(shù)分析
3.2.2 復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)分析
3.2.3 復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性分析
3.2.4 復(fù)合材料的疏水性及紅外光譜分析
3.3 凝膠整體成型法木材-SiO_2氣凝膠復(fù)合材料的性能研究
3.3.1 復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)分析
3.3.2 復(fù)合材料的凝膠時(shí)間、密度
3.3.3 復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)
3.3.4 復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性
3.3.5 復(fù)合材料的疏水性
3.4 小結(jié)
4 木材-SiO_2氣凝膠復(fù)合材料在木材干燥室的保溫性能研究
4.1 復(fù)合材料在干燥室殼體中的應(yīng)用
4.1.1 木材干燥室殼體設(shè)計(jì)條件
4.1.2 復(fù)合材料在木材干燥室殼體的應(yīng)用設(shè)計(jì)
4.2 木材干燥室殼體的熱量損失
4.2.1 普通殼體結(jié)構(gòu)
4.2.2 復(fù)合保溫材料替換巖棉
4.2.3 雙側(cè)復(fù)合框架結(jié)構(gòu)
4.2.4 單側(cè)復(fù)合殼體結(jié)構(gòu)
4.2.5 雙側(cè)復(fù)合殼體結(jié)構(gòu)
4.3 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡介
導(dǎo)師簡介
獲得成果目錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]SiC微/納米纖維氈增強(qiáng)SiO2氣凝膠復(fù)合材料的制備和表征[J]. 余煜璽,馬銳. 材料工程. 2018(11)
[2]常用保溫材料的性能研究以及發(fā)展趨勢[J]. 張淑萍. 江西建材. 2017(24)
[3]傅里葉變換紅外光譜法檢驗(yàn)EPS泡沫塑料的研究[J]. 王劍俠,姜紅,張曉璐. 上海塑料. 2017(03)
[4]聯(lián)合式木材干燥窯的應(yīng)用與展望[J]. 惠凱. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(26)
[5]無機(jī)纖維增強(qiáng)SiO2氣凝膠隔熱復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 關(guān)蘊(yùn)奇,姜勇剛,馮軍宗,馮堅(jiān). 材料導(dǎo)報(bào). 2017(S1)
[6]影響保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素及設(shè)計(jì)選用原則[J]. 趙亞峰,齊紅瑞. 科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力. 2016(03)
[7]巖棉板外墻外保溫施工技術(shù)探討[J]. 茆曉宇. 建材與裝飾. 2016(07)
[8]玻璃纖維增韌SiO2氣凝膠復(fù)合材料的制備及隔熱性能[J]. 石小靖,張瑞芳,何松,李治,曹衛(wèi),程旭東. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2016(01)
[9]干燥方法對(duì)硅氣凝膠性能的影響[J]. 張小勇,吳桂梅. 山東化工. 2015(11)
[10]淺析傳統(tǒng)木材干燥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的途徑[J]. 張璧光,周永東,伊松林. 林產(chǎn)工業(yè). 2014(05)
博士論文
[1]增韌疏水性二氧化硅氣凝膠制備及燃燒性能研究[D]. 李治.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]二氧化硅氣凝膠及其復(fù)合材料制備與吸附應(yīng)用研究[D]. 何松.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[3]硅溶膠強(qiáng)化楊木復(fù)合材的制備與性能研究[D]. 林蘭英.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2008
碩士論文
[1]共前驅(qū)體法玻璃纖維增強(qiáng)SiO2氣凝膠復(fù)合材料制備及燃燒性能研究[D]. 周婷.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]塊狀SiO2氣凝膠與TiO2/SiO2復(fù)合氣凝膠的制備及性能研究[D]. 張松.海南大學(xué) 2019
[3]常壓干燥制備淀粉-SiO2氣凝膠的研究[D]. 翟界秀.大連理工大學(xué) 2019
[4]超輕碳泡沫增強(qiáng)SiO2氣凝膠的制備及性能研究[D]. 柳煬.南京航空航天大學(xué) 2019
[5]SiO2氣凝膠及其玄武巖纖維復(fù)合氈的制備及性能研究[D]. 王冰.武漢紡織大學(xué) 2018
[6]二氧化硅氣凝膠及其復(fù)合材料的常壓干燥制備與性能研究[D]. 李可.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[7]SiO2納米纖維/納米顆粒復(fù)合材料的制備及其隔熱性能研究[D]. 鄭紅霞.東華大學(xué) 2016
[8]SiO2氣凝膠絕熱材料的快速制備及控制方法研究[D]. 胡煥儀.廣州大學(xué) 2015
[9]粉煤灰多孔保溫材料制備及性能研究[D]. 馮俊杰.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[10]氣凝膠膨脹珍珠巖的一種制備方法及其在混凝土中的應(yīng)用[D]. 孫亮.太原理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3715007
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