一、孔隙率对气凝胶力学性能的影响(英文)（论文文献综述）
张兴珂[1]（2021）在《高加工性能聚对苯二甲酰对苯二胺溶液的制备与应用研究》文中提出聚对苯二甲酰对苯二胺（Poly（p-phenylene terephthalamide）,PPTA）作为一种有着优异热性能、化学稳定性、电绝缘性能、耐磨性能的高分子材料,目前被广泛应用于航空航天、个人防护、国防军工、交通通讯等领域。由于PPTA分子链间的强氢键作用,导致高聚合度PPTA大分子在反应过程中析出,且无法再溶于非腐蚀性常规有机溶剂。而PPTA聚合物熔点高于其分解温度,故通常将其溶于浓硫酸中进行液晶纺丝,生产成本高,工艺复杂,大大限制了PPTA在其他方面的更广泛应用。因此,本论文围绕提高PPTA可加工性能这一问题,研究制备了低分子量PPTA溶液,并对其在功能化领域的应用进行了研究。具体研究内容与结果如下:首先,通过调节对苯二胺（PPDA）、对苯二甲酰氯（TPC）单体摩尔比控制PPTA聚合物的聚合度,以此探究反应体系的临界非凝胶点,成功制备了以NMP-CaCl2为溶剂体系的可以稳定存在一定时间的低分子量PPTA溶液,并对不同端基封端的低分子量PPTA溶液聚合度、聚合反应条件进行研究;其次,以不同端基封端的低分子量PPTA溶液作为原料进行二次共聚制备高分子量PPTA聚合物,以此探究了采用“反应型纺丝”的方法一步法纺制对位芳纶的可行性,制备过程中聚合过程简单,易于操控,有利于工业化生产。其次,针对锂电池隔膜尺寸热稳定性差,易造成安全隐患这一问题,本研究通过“浸渍-相分离”的方法,将低分子量PPTA聚合物均匀地附着在PE隔膜网络结构表面,制备了PPTA/PE复合隔膜。采用场发射扫描电镜研究了复合隔膜的结构,表明采用“浸渍-相分离”法制备复合隔膜对其孔径大小、孔隙率等性能具有较好的可控性;研究了PPTA/PE复合隔膜的力学性能与界面剪切强度,研究结果表明所得PPTA/PE复合隔膜具有较高的初始模量与刚性,PPTA聚合物涂层与PE隔膜网络也具有较为优异的界面剪切强度;研究了PPTA/PE复合隔膜的电解液浸润性与本体电阻,结果表明:相较于纯PE隔膜,PPTA/PE复合隔膜与电解液的相容性更好,由质量分数为1wt%低分子量PPTA溶液制得的复合隔膜离子电导率最为优异,高达7.46′10-3 S/cm;采用DSC对PPTA/PE复合隔膜的热性能进行研究,并对隔膜的尺寸收缩率进行表征,通过场发射扫描电镜观察隔膜内部结构变化,结果表明由质量分数为1wt%低分子量PPTA溶液制得的复合隔膜具有优异的尺寸热稳定性,在150℃以下隔膜均具有较高的离子电导率,在180℃左右时隔膜孔隙开始闭合,在240℃时隔膜整体热收缩仍然较小,表现出优异的热关断性能;将由质量分数为1wt%低分子量PPTA溶液制得的复合隔膜组装成CR2032纽扣电池,对电池的循环性能与倍率性能进行研究,结果表明:由质量分数为1wt%低分子量PPTA溶液制得的复合隔膜组装而成的电池表现出更加优异的充放电性能。然后,利用低分子量PPTA溶液自凝胶的特性,采用低温聚合的方法合成了一系列不同质量分数的低分子量PPTA溶液,然后通过升温加热以加速PPTA分子链间氢键的形成,制得PPTA凝胶,最终,通过溶剂置换、冷冻干燥得到了PPTA气凝胶;为了提高PPTA气凝胶的机械性能,增强其在实际应用中的使用性能,将PPTA短切纤维均匀分散于低分子量PPTA溶液中,制备了PPTA短切纤维掺杂的PPTA（c-PPTA）气凝胶,该气凝胶同样具有良好的隔热性能和更加优异的机械性能;此外,PPTA气凝胶较高的孔隙率以及优异的吸附性能使得其在制备PPTA/相变复合材料（PCMs）中具有巨大的应用潜力。值得注意的是,PPTA及c-PPTA气凝胶具有良好的隔热性能,而PPTA/PEG相变复合材料能够吸收热目标辐射的热能,因此,通过PPTA气凝胶与PPTA/PEG相变复合材料的协同作用,有效实现了对热目标的红外屏蔽。在上述基础上,提出凝胶法制备PPTA纸,首先,将低分子量PPTA溶液浇注入由PPTA短切纤维组成的无纺布中,然后,通过升温加速PPTA凝胶化进程,得到掺杂有PPTA短切纤维的PPTA凝胶,多次水洗去除凝胶中可能残留的NMP和无机盐,得到PPTA水凝胶,最后,分别通过缓慢压缩和热压工艺制备了具有较高撕裂强度、优异力学性能、热稳定性和电击穿强度的PPTA纸;为了进一步提高PPTA纸的疏水性,将聚偏氟乙烯（PVDF）掺杂到低分子量PPTA溶液中,进而制备疏水性PPTA（h-PPTA）纸。研究表明,只需添加少量PVDF,制得的h-PPTA纸的疏水性能相较于PPTA纸即有显着的改善。这一现象表明,PPTA纸不仅可以作为制备绝缘材料和蜂窝芯材的理想材料,而且其凝胶工艺在复合材料生产方面亦具有非常深远的应用潜力。最后,通过沉析法,将一定质量分数的低分子量PPTA溶液逐滴加入到剧烈搅拌的NMP/乙醇溶剂体系中,制得PPTA纳米沉析纤维,并将其均匀分散在低分子量PPTA溶液中,经过凝胶、溶剂置换、冷冻干燥制得PPTA纳米纤维掺杂的PPTA（f-PPTA）气凝胶,随后,在室温条件下,通过压制工艺制备了具有低热膨胀系数、优异热稳定性、电绝缘性能的PPTA膜;在制备PPTA膜的过程中,研究发现未经过压缩工艺处理的f-PPTA气凝胶具有较好的可加工性,完全可以将其作为基体,把导电材料直接嵌入到f-PPTA气凝胶中形成电路,然后,通过压缩得到了一体式柔性电路板。而通过这种方法制得的一体式柔性电路板,不仅具有较低的热膨胀系数（与铜相近）,而且具有优异的热稳定性、电绝缘性能,工艺简单、成本较低,有望在柔性电路板领域实现工业化生产。综上所述,本论文成功制备了具有高加工性能的低分子量PPTA溶液,并对其在不同领域的应用进行了研究与探讨,为高性能PPTA聚合物的更广泛应用提供了新的加工方法与方向。
林玲[2]（2021）在《旋光聚氨酯增强SiO2气凝胶隔热涂料制备及涂层性能》文中研究表明能源资源过度消耗和污染物排放超标是经济社会发展到一定阶段出现的新问题。构建和谐绿色健康的社会主义社会,节能减排、提高能源效率是对全社会各行各业提出的基本要求。隔热涂料作为一种适用性广的节能材料,可以通过反射和折射太阳光,降低材料表面对太阳辐射能量的吸收,从而达到隔热保温的效果。在大多数隔热材料中,SiO2气凝胶是一种质量最轻,热导率低,孔隙率高的无定形纳米多孔固体材料,然而其纳米骨架纤弱,连续性差,导致其力学性能差,易发生网络结构的坍塌,极大地限制其应用范围。近些年来,研究者们通过将SiO2气凝胶与聚合物复合,以增强力学性能,但是固体传热增加,降低其隔热性能;SiO2气凝胶与TiO2、炭黑等遮光剂混合,或者与玻璃纤维、纤维毡等材料复合,虽能提高隔热性能,但因材料连续性差其力学性能也存在一定的缺陷。因此,开展聚氨酯基复合气凝胶隔热涂层的深度研究工作,结合聚合物的力学优势,对其进行改性,制备出兼具力学和隔热性能的旋光聚氨酯复合气凝胶具有长远发展的意义。本文围绕旋光聚氨酯增强SiO2气凝胶的制备方法、结构设计、力学性能和隔热性能,开展一系列研究工作。通过溶胶凝胶法常压干燥制备SiO2气凝胶,改变工艺条件调控气凝胶微观结构和性能,重点讨论了溶剂含量和疏水改性对气凝胶结构和性能的影响。当乙醇与正硅酸四乙酯摩尔比从2增加至20,气凝胶的密度从0.258 g/cm3降低至0.045 g/cm3,收缩率从40.5%降至25.0%,气凝胶的孔径会随着溶剂含量的增加而增大,且平均孔径小于70 nm,属于介孔材料。以三甲基氯硅烷作为疏水剂对SiO2气凝胶进行疏水改性,改性后的SiO2气凝胶成形性好,孔隙率高,平均孔径小且孔径分布变窄,接触角为152.31°。此外,经过疏水改性SiO2气凝胶的比表面积达到786 m2/g,耐热温度为226.15℃。通过物理共混制备SiO2/PU复合气凝胶,PU可以增强气凝胶的力学性能。通过不同分散方式处理SiO2气凝胶使其均匀分散与共混体系中,使SiO2气凝胶更好发挥其优异的隔热性能,研究表明5%润湿分散剂、1200 rpm高速搅拌和100 Hz超声分散2 h,SiO2气凝胶粒子从1-700 nm较宽的粒径分布逐渐分散为95.2%的气凝胶粒径为小于70nm且粒径分布为正态分布。PU量小于20%时,随着PU量的增加,SiO2气凝胶逐渐分散与PU形成良好的界面键合,减少无机粒子的析出,相容性较好,界面光滑。随着PU量的增加,SiO2/PU复合气凝胶的压缩模量逐渐增加,当SiO2与PU量比为1:25时复合气凝胶的压缩模量为4.562 MPa,为SiO2气凝胶的近200倍。当SiO2/PU比例为1:15时气凝胶涂层织物拉伸强力增至376.8%。SiO2/PU复合气凝胶的耐热温度为150.24°C。当SiO2与PU重量比为1:5时涂层织物具有最高的保温率25.40%和最小的传热系数36.54W/m2·°C。通过测试涂层织物低温46°C和高温100°C冷热面温差ΔT分别为8.2°C和16.4°C。通过对SiO2气凝胶和SiO2/PU复合气凝胶进行结构构建和传热模拟,并分析SiO2/PU复合气凝胶的隔热机理。为了制备隔热性能更好的复合气凝胶涂层,我们采用自乳化的方法合成了具有联萘基团的旋光聚氨酯OPU,左手性材料具有旋光作用可以使电磁波传播方向发生旋转,起到吸收和散射红外热辐射的作用。通过红外光谱和核磁共振氢谱分析证实联萘基团已成功引入聚氨酯链中。OPU的数均分子量（Mn）为15960-19444 g/mol,WPU和OPU均为无定形结构。热重分析表明OPU3耐热温度高达333.28°C,具有良好的耐热性。OPU3抗拉强度最高为14.35 MPa,断裂伸长率为696%,表现出优异的力学性能。红外热成像分析得出OPU4具有最佳的隔热和冷却能力,温差约为7°C。室温下波长为8-14μm频段OPU的红外发射率明显低于WPU,随着BINOL单体含量的增加,红外发射率从0.850降到0.572,表明OPU具有良好的吸收和散射辐射电磁波的性能。将OPU与SiO2气凝胶共混制备出SiO2/OPU复合气凝胶,OPU通过共价键和H键连接无机SiO2气凝胶纳米粒子,增强了有机和无机界面的结合,改善涂层的表观形貌和性能。当OPU含量为20%时,涂层体系中SiO2气凝胶分散均匀性较好。SiO2/OPU的分解温度为385.14°C,显示出优良的热稳定性。随着OPU含量的增加,SiO2/OPU气凝胶涂层织物的保温率从17.54%增加到25.40%后又降低,呈现出先增加后下降趋势,传热系数从58.47 W/m2·°C将至25.74 W/m2·°C之后再上升,呈现出先减小后增加的趋势。SiO2/OPU比值为1:10时保温率最高为25.40%,传热系数最低为25.74 W/m2·°C。在46°C和100°C测试气凝胶涂层织物的隔热效果,冷热面温差ΔT最高可达到9.5°C和39.0°C,表明SiO2/OPU具有一定的高温隔热性能。对SiO2/OPU复合气凝胶进行结构构建和传热路径分析,研究SiO2/OPU复合气凝胶隔热机理。SiO2/OPU比值为1:25,复合气凝胶的压缩模量接近5 MPa,是纯SiO2气凝胶的近220倍。随着OPU量的增加,SiO2/OPU复合气凝胶涂层织物的透湿量降低,透气性变差。通过γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）对OPU进行改性,生成端硅氧烷聚合物OPUS,再与传统TEOS为共前驱体,通过原位聚合制备出OPUSA复合气凝胶材料。OPUS增强了SiO2气凝胶的骨架,使OPUSA气凝胶具有优异的保形性能。OPUSA＿3的颗粒分布更均匀,其比表面积为634.02 m2/g,孔体积为1.43 cm3/g,孔径大小范围为小于55 nm。OPUSA气凝胶可承受445.31°C的疏水耐温性。OPUSA气凝胶涂层织物的保温率可达到63.92%,传热系数可低至7.53 W/m2·°C。在46°C和200°C隔热效果的测试中,冷热面温差达到17.8°C和75.8°C,均高于SiO2/PU和SiO2/OPU气凝胶涂层织物。对OPUSA复合气凝胶进行结构构建和传热路径分析,研究OPUSA复合气凝胶的传热机理。15%OPUS复合气凝胶的压缩模量高达2.465 MPa。当OPUS添加量为10 wt%,OPUSA气凝胶具有最大回弹率为83.43%,且弹性模量达到最大值。OPUSA气凝胶涂层织物表现出一定的疏水性,接触角可达到149.59°,复合气凝胶涂层织物具有一定的耐静水压能力,且透湿性良好,可作为一种高温隔热涂层织物用于热防护领域。
陈一鸣[3]（2021）在《各向异性纳米纤维素气凝胶的结构调控及其性能影响机制研究》文中指出作为继无机气凝胶和聚合物气凝胶之后的第三代生物质气凝胶,纳米纤维素气凝胶兼具了传统多孔气凝胶（轻质、多孔）及纳米纤维素自身（易于改性、生物相容性良好）的优良特性,已在诸多领域有了广泛的应用（如吸附、能源和生物医药等）。然而,目前的纳米纤维素气凝胶,由于材料功能上的单一性和结构上的无序和不可控性,难以对电、热和磁等进行快速地定向传输,另外其复杂的传送路径也限制了材料的应用范围。本论文受天然木材启发,基于定向冷冻干燥技术构筑具有各向异性结构和多功能的纳米纤维素气凝胶。首先,通过对定向冷冻的过程进行合理控制,根据需求实现对气凝胶微观结构的调控。在此基础上引入不同的功能纳米材料制备纳米纤维素复合气凝胶,探索纳米填料在气凝胶内部各向异性分布的渗流行为和电磁干扰（EMI）屏蔽机制,赋予其特殊的电、热和磁等多样化的功能应用。进一步地,基于冰晶的生长规律,提出一种制备超长均匀取向气凝胶的新思路,通过负载吸附材料,研究复合气凝胶对有机染料的高效吸附和快速传输能力并揭示其吸附机理。主要内容和研究结果如下:（1）以温度可调的低温乙醇（-30℃）为定向冷源,以2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO）氧化的纳米纤维素（CNFs）为原料,构筑了具有各向异性结构的CNF气凝胶。其在横向方向上呈现致密的蜂窝状多孔结构,而纵向方向上由于冰晶的定向诱导生长则形成排列规整有序的取向孔道,表现为结构上的各向异性。该气凝胶具有超低的密度（～7mg/cm3）、高的孔隙率（>99.5%）和水吸附能力（>120 g/g）。由于定向结构的引入,它在纵向方向上还展现出了能承受超过自身重量4000倍外力的承载能力,以及快速的定向溶剂传输能力,远优于横向方向或其他类型（常规冰箱冷冻、液氮定向和非定向冷冻）的气凝胶,实现了性能上的各向异性。（2）为了丰富CNF气凝胶的性能和实现功能化应用,以高电导率和高长径比（>200）的银纳米线（Ag NWs）为功能填料,通过定向冷冻干燥技术得到了各向异性的CNF/Ag NW复合气凝胶。由于在纵向方向上Ag NWs彼此之间具有更好的接触和连通性,复合气凝胶在该方向上获得了低的渗流阈值（0.1 vol.%）、高的电导率（1.52 S/cm）和热扩散率（1.39mm2/s）,以及优异的抗压性能（24.5 k Pa）,优于横向方向,实现性能上的各向异性。基于这一特征,该复合气凝胶还展现出了多领域的应用潜力。（3）为了进一步提高CNF气凝胶的EMI屏蔽性能,先通过化学共沉淀法在Ag NWs上生长磁性的Fe3O4纳米颗粒,成功制备了Ag NW@Fe3O4复合纳米材料。然后再将其引入CNF体系,采用定向冷冻干燥技术构筑了具有各向异性多孔结构的CNF/Ag NW@Fe3O4复合气凝胶。该复合气凝胶展现出低的密度（16.76 mg/cm3）、良好的饱和磁化强度（4.21emu/g）和电导率（0.02 S/cm）以及各向异性的EMI屏蔽性能。这归因于定向结构的引入和以吸收损耗为主导的复合气凝胶能够通过介电损耗和磁损耗的共同作用实现对电磁波的有效吸收和耗散。而磁性Fe3O4的添加也可以降低反射损耗占总屏蔽效能的比重（7.2%）,有效缓解二次电磁污染。（4）基于冰晶的生长规律,在现有定向冷冻技术的基础上进行改进,提出了一种简单、高效的制备超长均匀取向CNF气凝胶的方法,以解决现有的技术在构筑长程取向气凝胶时会形成底部小孔而顶部大孔的不均匀孔道结构的问题。通过施加一个与冰晶生长方向相斥的0.04 mm/s的外界速度以制衡冰晶的生长驱动力,可以成功调控冰晶的长程均匀取向生长,实现由短程定向到长程取向的转变。此外,该长程取向结构还使得气凝胶具有快速的远距离溶剂定向传输能力,50 s内就可以将乙醇自下而上地传输40 mm。（5）在长程有序的CNF气凝胶中引入具有良好阳离子交换特性的累托石,所得的复合气凝胶在达到吸附平衡时的亚甲基蓝吸附量和移除率分别为120.0 mg/g和96.1%,优于纯的CNF气凝胶和累托石粉末。这得益于三维高度多孔的复合气凝胶中CNFs与染料之间的强静电作用以及累托石良好的阳离子交换吸附能力。复合气凝胶吸附亚甲基蓝的过程符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型,受边界层扩散和粒子内扩散的共同影响,且在均匀的吸附剂表面上发生的是单分子层吸附。通过吸附热力学的研究,发现它是一个自发的放热过程。此外,该复合气凝胶还展现出了染料的长程高效吸附和选择性吸附的能力,能够实现对染料的实时净化处理。
孙位蕊[4]（2021）在《海藻酸铵/纤维素基气凝胶保温材料的性能调控与传热机制研究》文中进行了进一步梳理海藻酸盐和纤维素气凝胶因其可再生性、低成本、环境效益好、设计性强等特殊性能而受到越来越多的关注。然而,这两种气凝胶具有低机械强度、疏水性能差、无法大规模生产等不足,这些不足限制了气凝胶的应用范围。通过成分优化和改性可以调控气凝胶的微观结构和性能,提高其力学强度、疏水性能、保温效果等,实现更多功能,从而制备出可大规模生产、高强度、疏水性的绿色吸油、保温隔热气凝胶材料。针对以上问题,本文以可再生、低成本、环境效益好的海藻酸铵或纤维素作为基底材料制备了力学性能良好的气凝胶。在此基础上,制备疏水改性气凝胶和气凝胶基相变材料。通过对实验样品进行多个实验表征和数值模拟,研究了气凝胶及其相变材料的性质与应用,分析了他们的保温隔热效果。该气凝胶不仅可以实现对石油管道的保温隔热,同时可以在石油管道破裂时及时吸附石油,避免对环境产生污染。气凝胶与相变材料相结合可以进一步改善保温隔热效果。因此,该复合材料对于节能环保事业有着重要的意义。得到主要实验结论如下:（1）将海藻酸铵与不同的无机纳米粒子通过容易实现、成本低的溶液共混法和真空冷冻干燥法制备了海藻酸铵基气凝胶。对气凝胶进行交联反应,促进气凝胶形成三维多孔网络结构,其力学性能得到明显改善。为使气凝胶能够在高湿度环境下用于柔性隔热领域,利用化学气相沉积法为气凝胶进行疏水改性。改性后其接触角为116.6°,且具有较好的吸油效果,大大拓展了气凝胶材料的应用范围。为进一步改善气凝胶的短期绝热性能,利用聚乙二醇（PEG）较大的相变潜热和出色的热稳定特性,通过真空浸渍法制备了气凝胶相变复合材料。气凝胶与PEG相容性良好,气凝胶的三维骨架网络结构有利于它在定形相变材料中发挥传热作用以及对相变材料的包覆作用。气凝胶相变复合材料在350℃-450℃之间才会出现较大幅度的质量损失,分解速率较快,具有较高的热稳定性。（2）以羧基化纤维素纳米纤维为原料,和海藻酸铵在质量分数比例为9:1、7:3、5:5、3:7和1:9的情况下复合形成纤维素基气凝胶。随着海藻酸铵质量分数的增加,纤维素基气凝胶的力学性能升高。在质量比例为5:5时,纤维素基气凝胶力学性能最好;海藻酸铵质量分数的升高也使气凝胶呈现不同的微观结构,三维结构更加紧密稳定。气凝胶材料具有高达500℃的热氧化稳定性,使其成为比普通聚合物更合适的保温候选材料。疏水改性后气凝胶疏水角达到103°,是一种具有良好疏水性能的气凝胶隔热材料。纤维素基气凝胶相变材料有较高的相变温度和相变焓,热导率达到了0.26,满足了其作为储能材料的要求。（3）以气凝胶材料为原型,使用COMSOL软件建立多孔介质传热模型,对其传热过程进行数值模拟。利用数值模拟方法预测气凝胶材料传热结果,分析气凝胶材料传热机理,这为它们用于石油管道保温领域提供了理论依据。
章玲[5]（2021）在《纤维增强聚酰亚胺复合气凝胶隔热/吸波性能研究》文中指出航空航天技术的高速发展对结构材料提出了新要求,隔热吸波一体化的轻质功能材料成为现今研究的重点。聚酰亚胺（PI）气凝胶由于其密度低、隔热性能良好、热稳定性能和机械性能优异等特点成为航空航天领域应用的理想材料之一。气凝胶低密度和复杂的三维结构可以有效延长传热路径,降低固相传热获得优异的隔热性能。同时气凝胶的高孔隙率特征使得绝大部分电磁波能够进入材料内部,是高性能吸波的优质基材。但PI气凝胶制备存在收缩性大的问题,易造成其综合性能下降。同时PI材料是一种低介电聚合物,电磁波进入气凝胶内部后难以发生衰减,不能实现有效吸波。因此本研究旨在开发具备隔热/吸波功能一体化的PI气凝胶,为下一代高速飞行器需同时满足隔热和吸波功能提供一种新的思路和实验依据。本研究拟选择碳纳米纤维（CNF）和四氧化三铁（Fe3O4）作为增强材料制备PI复合气凝胶。CNF高长径比的特性能够在PI基体中穿插桥连,有效抑制气凝胶的体积收缩。同时其高导电性能有助于气凝胶吸波性能的提高。磁性纳米粒子Fe3O4的引入能提高体系磁损耗,与CNF引起的电阻损耗起到协同作用,从而进一步增强吸波性能。为提高CNF和Fe3O4与PI前驱体聚酰胺酸（PAA）的界面相互作用同时阻碍Fe3O4的氧化,对CNF进行酸化处理在表面接枝羧基基团,获得a-CNF。对Fe3O4进行SiO2包覆并进行氨基化处理,获得SiO2@Fe3O4-NH2。PAA与增强材料混合后经冷冻干燥、热胺化分别得到a-CNF增强PI气凝胶、SiO2@Fe3O4-NH2增强PI气凝胶和a-CNF、SiO2@Fe3O4-NH2协同增强PI气凝胶三个复合体系。对制备的PI复合气凝胶的综合性能进行研究,具体研究内容如下:（1）a-CNF增强PI气凝胶:通过调控a-CNF的质量分数（5 wt%,10 wt%,15 wt%）研究PI复合气凝胶的隔热、吸波及力学性能。结果表明:隔热性能方面,5 wt%a-CNF填充量的PI气凝胶由于孔径增大作用大于CNF本征传热作用,热导率达到最低,仅0.039 W/（m·K）。继续增加a-CNF的量,热导率略有上升。吸波性能方面,CNF增加了气凝胶的电阻损耗,因此吸波性能随填充量的增加而不断提高,15wt%a-CNF填充量的情况下,在8.41 GHz处最低反射损耗（RL）值达到-9.65 d B。力学性能方面,CNF加入有效提高了PI复合气凝胶的压缩强度和模量,当a-CNF的填充量为15 wt%时,相较于纯PI（Neat PI）气凝胶分别增加了0.5倍和1倍,达到了198.70 k Pa和684.82 kPa。（2）SiO2@Fe3O4-NH2增强PI气凝胶:研究SiO2@Fe3O4-NH2的填充量（10 wt%,20 wt%,30 wt%）对PI复合气凝胶的隔热、吸波及力学性能的影响。结果表明:隔热性能方面,热导率由于Fe3O4的导热性和抑制气凝胶收缩相互竞争呈现先下降后上升趋势,同时由于SiO2的加入,气凝胶的耐温性能增加。吸波性能方面,由于磁损耗增加,复合气凝胶的吸波性能有明显提升,30 wt%SiO2@Fe3O4-NH2填充量的PI复合气凝胶在14.42 GHz处最低RL值达到-40.32 d B。力学性能方面,由于SiO2@Fe3O4-NH2纳米粒子与PAA良好的界面相容性,强度得到了有效提高,但脆性变大导致压缩回弹性降低明显。（3）a-CNF、SiO2@Fe3O4-NH2协同增强PI气凝胶:由于30 wt%SiO2@Fe3O4-NH2填充量的PI复合气凝胶脆性大,受力时孔洞塌陷严重。综合考量后选择15 wt%a-CNF和20 wt%SiO2@Fe3O4-NH2作为增强相。隔热性能方面,虽然a-CNF和Fe3O4的加入会加剧骨架中的电子迁移和声子振动,但是复合气凝胶较高的孔隙率使得总体热导率相比单组份增强的复合气凝胶略微增加,达到0.046 W/（m·K）。吸波性能方面,Fe3O4与CNF的协同作用使得气凝胶的吸波峰向低频方向移动,在7.43 GHz处最低RL值达到-34.71 d B。力学性能方面,由于CNF的桥连和SiO2@Fe3O4与PAA基质良好界面相容性的双重作用,PI复合气凝胶的压缩强度有了明显提升,达342.44 kPa。
许云丰[6]（2021）在《高温隔热气凝胶复合材料的制备与表征》文中提出先进的隔热复合材料是航空航天等热端部件热防护的关键,气凝胶以其低密度、低热导率、高孔隙率等优异特性成为隔热材料的最佳选择之一。纯的气凝胶材料力学性能差,不可直接在实际工程中使用,一般采用纤维增强气凝胶形成复合材料。另外,基于超临界工艺的气凝胶复合材料的大尺寸制备、大批量生产技术成为限制其广泛应用的主要因素。本文首先以常压干燥的技术制备了纤维增强Al2O3-SiO2气凝胶复合材料;并探索室温浇筑成型的工艺制备了二氧化硅气凝胶隔热复合材料。为了使材料在超高温环境中能够使用,制备了耐温性更强的Y2SiO5气凝胶隔热复合材料。本文的主要研究内容如下:（1）通过溶胶-凝胶、真空浸渗、常压干燥技术制备了纤维增强Al2O3-SiO2气凝胶复合材料。探究了正硅酸乙酯（TEOS）浓度以及增强时间对气凝胶复合材料微观结构、力学性能、隔热性能、疏水性能的影响规律,最终制备出低密度（0.25g/cm3）,低导热（0.037W/（m·K））,高疏水角（143.6°）的纤维增强Al2O3-SiO2气凝胶复合材料。气凝胶复合材料在60%应变时的强度为2.02MPa。同时,在高温下具有很好的隔热性能。（2）以二氧化硅气凝胶粉体、短切二氧化硅纤维、Si C遮光剂为原料,通过浇筑成型工艺制备了二氧化硅气凝胶复合材料,探讨了不同纤维/二氧化硅气凝胶粉、不同去离子水/SiO2气凝胶粉、不同遮光剂含量对SiO2气凝胶复合材料常温下密度、强度、热导率、干燥收缩率的影响。分析了遮光剂含量对气凝胶复合材料高温隔热性能的影响规律。最终制备的SiO2气凝胶复合材料密度为0.501g/cm3、常温热导率为0.044W/（m·K）、压缩强度为0.76MPa。结果表明,气凝胶复合材料在1200℃下仍然具有很好的隔热性能。（3）通过浇筑成型的工艺制备了以Y2SiO5气凝胶粉为基体、莫来石纤维为增强相、Ti O2为遮光剂的Y2SiO5气凝胶复合材料,有望应用于超高温隔热领域。探究了不同纤维含量对常温下材料综合性能的影响规律。Y2SiO5气凝胶复合材料具有丰富纳米多孔结构,极大的提高了自身的隔热性能。通过对比不同Ti O2遮光剂含量对复合材料高温隔热性能的影响,发现Ti O2遮光剂含量为10%时复合材料具有最优的隔热效果。遮光剂的加入降低了材料在高温环境中的辐射传热,提高了高温隔热性能。Y2SiO5气凝胶复合材料在1400℃环境中背温测试20min后仍完好无损,为其在超高温环境中的可靠使用提供了数据支撑。
潘晶晶[7]（2021）在《基于多级组装法实现氮化硼气凝胶的可控制备及性能调节》文中研究指明气凝胶是一种骨架在纳米尺度的多孔材料,它可以作为宏观材料使用,又能在微结构上保持纳米尺度的特征,因而有着广阔的应用前景。气凝胶的性能受组分和结构两种因素共同影响,两者并非简单的叠加关系。多尺度的结构特征可以使某种特定组分的气凝胶呈现出特殊的性质。因此,便捷地实现气凝胶的结构设计和性能调控具有重要意义。然而,气凝胶领域的既成策略存在很多局限,许多类型的气凝胶在合成上面临挑战,当前亟需拓展相关的制备思路。本工作主要专注于氮化硼气凝胶的可控制备及性能调节。具体内容如下:（1）在深入分析了气凝胶领域现有制备路线优缺点的基础上,通过对超分子化学相关智慧的充分借鉴,本文首先建立了多级组装构想。该思路可以概括为:在初始阶段通过驾驭原料分子的组装过程使其形成具有不同花样的超分子组装体,最终由其转化得到的氮化硼气凝胶就可以拥有多样的微观结构,还能够原位地形成互联网络。之后,本文从不同层面验证了这一构想的可行性和灵活性。（2）本文展示了基于组元的设计策略。通过调节初始组元的类型和比例（即改变组装的“主体”）得到不同组装花样的超分子凝胶,最终制备出了具有多样超结构的氮化硼气凝胶。以上所得的氮化硼气凝胶均表现出了低热导的特点,其亲水性则随着微观形貌的变化呈现出了明显反差。（3）本文展示了基于溶剂的设计策略。改变超分子形成阶段的溶剂条件（即影响组装的“环境”）可以更精确地调节超分子的组装模式,进而影响氮化硼气凝胶的级次结构。级次结构的变化对氮化硼气凝胶的热导率无显着影响,却使其润湿性发生从疏水到亲水的反转,还使离子吸附性能出现数倍的变化。（4）无论是改变组装的主体还是改变组装的环境,均可归为热力学主导的调控策略。本工作继而从动力学层面入手,利用温度介导组装策略制备出了多级氮化硼纳米带网络。在超分子形成阶段设置不同的冷速可以影响氮化硼纳米带的宽度以及内部晶粒的堆叠方式。（5）除了上述针对初始组装环节进行的研究,本工作还探索了如何通过操纵高温转化过程达到性能调控的目的。在固定组装阶段所有因素的情况下,仅仅改动高温处理阶段所用的气氛就能够影响氮化硼气凝胶的相组成、微观结构、孔结构、润湿性以及力学性能。（6）在延伸探索部分,本工作尝试以改动组元的方式设计出了具有复杂结构的硼碳氮氧以及石墨型氮化碳材料。另外还进一步探索了离子吸附性能的提高空间,并尝试将性能优异的吸附剂用在吸附脱硫实验中。以上内容进一步证实了多级组装策略在材料制备和性能调控方面的灵活性和延展性。本工作实现了多样结构氮化硼气凝胶的设计,所述的方法有助于丰富气凝胶领域的工具库,也为其他材料的设计提供了借鉴。
吴婷婷[8]（2021）在《聚酰亚胺复合气凝胶的制备及性能研究》文中指出气凝胶（Aerogel）是一种超轻、具有高度多孔纳米交错网络结构的固体材料,由于其独特多孔结构而具有高比表面积、低热导率、低介电常数等特性,使其在热学、电学、声学等领域具有极高的应用价值。以二氧化硅为代表的无机气凝胶的珍珠链状骨架结构导致其机械性能较差,极大的限制了它的广泛使用;而有机气凝胶以其轻质、柔韧、高强等特性有望代替部分脆性无机气凝胶在诸多领域得到应用,因此,研制和开发兼具良好的机械强度、热稳定性和柔韧性的聚合物气凝胶对于该类材料的应用扩展具有重要意义。作为高性能芳香族聚合物的一员,聚酰亚胺（Polyimide,PI）以其优异的高温稳定性和良好的机械性能而受到广泛关注。聚酰亚胺制成的气凝胶材料无疑将继承聚酰亚胺材料本征高耐热性、优异机械性能等特性。但作为近年来兴起的一类新材料,聚酰亚胺气凝胶仍存在诸多问题亟待解决,比如,常规结构聚酰亚胺的本征吸水率较高,在湿热条件下纳米孔吸水引起的毛细张力易导致气凝胶孔结构塌陷,在高温条件下的尺寸稳定性仍与无机气凝胶存在较大差距等,限制了该气凝胶的广泛应用。为此,我们通过调控聚合物主链的化学组成、多官能团交联剂的种类及其与无机纳米材料复合杂化等方法制备了一系列综合性能优良的聚酰亚胺复合气凝胶。主要内容如下:1.针对3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐（BPDA）和4,4’-二氨基二苯醚（ODA）制成的常规聚酰亚胺气凝胶疏水性较差而引起的在湿热环境下气凝胶介电性能下降的问题,我们将二胺2,2’-双-（三氟甲基）-4,4’-二氨基联苯（TFMB）引入BPDA-ODA骨架中制备了结构可调的聚酰亚胺气凝胶,系统表征了材料的结构及理化性质。研究发现,引入TFMB第三单体后,所得气凝胶疏水性显着提升,当ODA/TFMB摩尔比为7/3时,吸水率从415%（BPDA-ODA结构）降低至13%;此外,气凝胶介电常数与介电损耗均随TFMB增加而降低,所得气凝胶的介电常数和介电损耗分别在1.29-1.33和-0.02-0.03之间。优异的疏水性能以及低介电性质有望拓展该结构气凝胶材料在电子、透波等高技术领域的应用。所得聚酰亚胺气凝胶样品均具有良好的吸油能力,同时,TFMB刚性棒状联苯结构的引入提升了聚酰亚胺气凝胶的机械性能和热稳定性。2.由酸酐封端的聚酰胺酸（Polyamic acid,PAA）齐聚物前驱体与实验室制造的低成本氨基官能化超支化聚硅氧烷大分子（NH2-HBPSi）交联得到了一系列聚酰亚胺气凝胶。基于γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷（APDES）、四乙氧基硅烷（TEOS）和苯基三甲氧基硅烷（PTMS）之间的水解-缩合反应合成了低成本的NH2-HBPSi交联剂。将ODA和2,2’-二甲基联苯胺（DMBZ）分别与二酐BPDA反应制备了两个系列聚酰亚胺气凝胶,研究了NH2-HBPSi交联剂的加载量对交联聚酰亚胺气凝胶结构的影响,同时对气凝胶的隔热、介电和CO2吸附性能进行了表征。所得聚酰亚胺气凝胶显示出低密度（0.12-0.20 g/cm3）、高比表面积（279-460 m2/g）、低导热率(29-32 mW·（m·K）-1)以及出色的机械性能。所得BPDA-ODA气凝胶的杨氏模量为15-18 MPa,比模量为75-120 N·m/g;而BPDA-DMBZ气凝胶的杨氏模量为22-25 MPa,比模量为150-210 N·m/g。3.尺寸不稳定性被认为是限制聚合物气凝胶广泛应用的问题之一,为此,我们引入一种天然棒状矿物,即凹凸棒土（Attapulgite,AT）纳米材料,利用其与聚酰亚胺基体的强氢键相互作用制备得到了增强型AT/聚酰亚胺复合气凝胶,提高了材料的尺寸稳定性。在复合气凝胶中,AT纳米棒充当支撑气凝胶框架的刚性骨架,随着AT负载量的增加（0-10 wt%）,所得的复合气凝胶的机械性能随之提高。与纯聚酰亚胺气凝胶相比,含有10 wt%AT的BPDA-ODA气凝胶的密度降低了10%,而其杨氏模量和比模量分别增加了100%和105%。AT纳米棒的刚性结构支撑了气凝胶结构的稳定性和完整性,尤其对于BPDA-ODA气凝胶而言,在降低复合气凝胶在高温下的收缩并保持其出色的绝热性方面具有显着效果。这表明AT是制备具有增强的机械性能和热尺寸稳定性的高性能聚合物纳米复合气凝胶的有效且低成本的纳米填料。4.聚酰亚胺气凝胶材料的CO2吸附性能提升空间有限;尽管沸石咪唑酸盐骨架类材料（Zeolitic imidazolate frameworks,ZIF）由于其超高的比表面积和有序的孔结构而被认为是最有前途的CO2吸附和储存材料之一,但是其作为粉末材料在实际使用时比较困难。因此,我们探究一种简便的直接混合、超临界干燥和碳化方法,制备ZIF/PI复合气凝胶的多孔碳材料。由于聚酰亚胺的中间体聚酰胺酸链上的羧基与ZIF材料中的金属离子之间的强络合作用,导致有机金属骨架发生坍塌,这对所得ZIF/PI复合气凝胶的微观孔结构产生极大的影响,从而使所得ZIF/PI复合气凝胶及其衍生的多孔碳材料显示出不同于常规聚酰亚胺气凝胶的复杂多级孔结构,并且该多级孔结构可通过ZIF的加载量（0-20 wt%）和所用ZIF的类型（本论文中选择实验室自制ZIF-8和商用ZIF-67）来调控。当ZIF的浓度超过10 wt%时,气凝胶经碳化后CO2吸附性能显着提高,达到50.0 cm3/g（2.23 mmol/g,298 K）。这种多级孔ZIF/PI复合气凝胶及其多孔碳材料制备方法简单展示了聚酰亚胺基多孔碳材料的CO2吸附潜力。
赵蕊[9]（2021）在《可紫外光固化聚酰亚胺的合成与气凝胶纤维的制备》文中指出聚酰亚胺气凝胶是一种多孔材料,不仅具备聚酰亚胺优异的力学性能和耐高温性,还具备气凝胶低密度、高比表面积和高孔隙率等优异性能,在航天航空、国防军工等领域具有广泛的应用前景。但目前对于聚酰亚胺气凝胶纤维的研究极少,这主要是由于该类纤维合成和纺丝技术难度大,孔结构与纤维性能难以有效调控,故寻求合适的纺丝技术以制备具有良好综合性能的聚酰亚胺气凝胶纤维是当前亟待解决的难题。紫外（UV）光固化技术以能耗低、效率高、条件温和几乎无挥发性溶剂等优点而受到广泛研究。光敏聚酰亚胺（PSPI）不仅具备聚酰亚胺优异的力学性能、耐热性、化学稳定性等,还具备感光性。该类聚酰亚胺分子链中存在光敏单元,可通过光聚合反应形成交联网络结构,并提高材料的综合性能。目前,气（水）凝胶纤维的制备往往是先成溶胶状态后纺丝成形,难以在纺丝过程中实现凝胶化,从而导致最终气（水）凝胶纤维收缩率较高,力学性能差。若将紫外光固化技术引入,可实现聚合物溶液在被挤出后迅速凝胶成形,实现边纺边凝胶,在简化工艺的同时,又可通过光交联形成的网络结构增强纤维的力学性能和结构稳定性。基于以上研究背景,本文首先设计合成了低分子量光敏聚酰亚胺,并对其光固化配方及固化工艺等进行了探讨,对固化薄膜的基本性能进行了分析;以上述聚酰亚胺为基础,通过湿法纺丝结合UV光固化技术（光固化-湿法纺丝）,制备了低分子量的聚酰亚胺气凝胶纤维,探究了气凝胶纤维的可纺性及纺丝工艺对纤维性能的影响;最后通过控制聚合工艺,合成了高分子量光敏聚酰亚胺,并结合常压干燥工艺实现了聚酰亚胺气凝胶纤维的高效制备,获得的气凝胶纤维具有良好的综合性能。相关研究为该类气凝胶的连续化和规模化制备提供了实验基础。主要研究结果如下:（1）光敏性聚酰亚胺PSPI的结构设计及固化工艺探究。以含酚羟基的2,2-双（3-氨基-4-羟基苯基）六氟丙烷（6FAP）作为接枝光敏单元的载体,以刚性苯并咪唑单元赋予材料良好的力学性能,并采用端基封端技术,设计合成了一种具有紫外光固化能力的可溶性、低分子量聚酰亚胺。系统探究了光源距离、光源电流通量、光引发剂种类和含量、活性稀释剂种类等对固化成形过程的影响,确定了光固化聚酰亚胺的组成配方及工艺条件:光源距离为10 cm、电流通量为100%、引发剂双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）-苯基氧化膦（Irgacure 819）含量为3 wt%、活性稀释剂1-乙烯基-2-吡咯烷酮（NVP）为20 wt%,并对光固化薄膜的基本性能进行了分析。光固化薄膜的拉伸强度达到123 MPa,固化树脂在5%(Td5)和10%(Td10)热失重时的温度分别为410°C和487°C,且具有较低的润湿性和吸水性。研究结果可为开发新型光敏性聚酰亚胺提供研究基础。（2）PSPI多孔凝胶纤维的可纺性研究。为提高PSPI的光固化能力和固化效率,在原有PSPI的基础上,进一步引入光敏性极好的聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）,将其与合成的PSPI共混,以此为纺丝原液,详细研究了该体系的可纺性。探讨了PEGDA添加量(CPEGDA)、挤出速率（Er）和喷丝孔直径（Sd）对纤维形貌和基本性能的影响。结果表明,优化的纺丝原液配方与纺丝工艺参数为:CPEGDA=5 wt%;Er=0.4 m L/min;Sd=0.4 mm,在此条件下纤维的内部结构较为致密,外部呈现交联孔结构,密度为0.94 g/cm3,孔隙率为21%,拉伸强度为2.2 MPa,具有优良的弯曲柔韧性和编织加工性能。（3）高分子量PSPI气凝胶纤维的高效纺制及其结构与性能。为进一步提升气凝胶纤维的综合性能,通过调整聚合工艺,合成了高分子量光敏聚酰亚胺树脂,利用光固化-湿法纺丝技术并结合常压干燥工艺成功制备了聚酰亚胺气凝胶纤维。详细研究了该类气凝胶纤维的结构形态、力学、耐热及隔热性能等。结果表明,采用高分子量PSPI纺制的气凝胶纤维,其比表面积为259 m2/g,密度为0.23 g/cm3,孔隙率为84%,具有较好的气凝胶特征。且力学性能大幅度提升,其拉伸强度可达48.7 MPa。
孙冬[10]（2020）在《PEGDA/CNF复合材料变泊松比多孔组织工程支架制备机理与性能研究》文中指出高性能的组织工程支架的材料设计、结构设计与成型制备一直是组织工程学中的研究热点。来源于植物的纳米纤维素（Cellulose Nano Fibril,CNF）,储量丰富,具有优良的生物性能、机械性能以及纳米尺寸效应等特性。但是其缺点在于成型精度差和结构不易控制。采用具有光敏特性的聚乙二醇二丙烯酸酯（Poly（ethylene glycol）diacrylate,PEGDA）与纳米纤维素混合,理论上可达到扬长避短、优势互补之效,从而得到一种新型的用于组织工程支架制备的原材料。不同部位的生物组织其泊松比往往不尽相同,在设计组织工程支架结构时引入泊松比这一设计参数可以更好地模拟天然组织的力学环境。作为3D打印技术的分支之一,面曝光3D打印具有打印速度快,打印精度高等诸多优点。采用光固化3D打印技术制备具有变泊松比结构的PEGDA/CNF水凝胶支架,并通过冷冻干燥法进行后处理改性进一步形成性能更加优异的气凝胶支架,具有很好的发展潜力和应用前景。本文尝试将新型材料、新型结构和新型成型方式引入新型组织工程支架的设计与制备中,得到组织工程支架的一体化解决方案。本文的主要研究工作如下:（1）PEGDA/CNF光敏溶液的光固化3D打印性能及制造工艺研究通过文献调研,成本分析和应用需求确定了PEGDA/CNF的可见光引发剂体系,获取了PEGDA/CNF光敏溶液的光固化工作曲线。通过分析单层固化模型和多层固化模型,得到了各个关键参数对工作曲线的影响力,并以此为突破口提出了一种基于“过固化”现象提升水凝胶支架弱连接处结合强度的方法。除此之外还提出了一种溶液置换法,可提升X,Y方向的打印精度。两种方法都是都是使用物理方法,在尽可能提高打印精度的同时避免了有毒添加剂的引入可能对后期细胞培养带来的影响。定制加工了一个面曝光式3D打印平台。打印平台的每个模块均基于新型材料特性和制造工艺单独选型或定制加工,稳定高效的打印平台为支架的制造提供了生产条件。（2）PEGDA/CNF气凝胶支架的制备及性能研究在原有的光固化3D打印成型基础上引入冷冻干燥的后处理方法,构建出一个“两步法”支架制造的工艺从而获得PEGDA/CNF气凝胶。新的气凝胶材料在基本维持原始水凝胶优良性能的同时进一步发挥纤维素在复合材料中的作用,改善了支架的微观结构,给细胞的生长提供了更加优良的微环境。利用正交实验的手段,研究了不同的参数对气凝胶各项性能如孔隙率、力学性能、热学性能、微观结构的影响。最终确定了当前材料及制造体系下最优的参数组合。（3）变泊松比支架的设计及干湿状态气凝胶的力学性能研究分析了不同泊松比结构的支架可以为细胞生长提供的应力环境,证实了在组织工程支架的设计中考虑泊松比这一设计参数的必要性。考虑到光固化3D打印的水凝胶与最终实际应用的湿态气凝胶之间存在几何形态和力学性能的差异,通过实验测试了原始水凝胶、冷冻干燥后干态气凝胶、重新泡水后的湿态气凝胶的力学参数,以及气凝胶材料与水之间的相互作用系数,以此为基础构建了溶胀模型。该模型可以准确预测气凝胶支架在细胞培养环境中重新吸水溶胀后的几何形态和力学性能的改变。通过改变结构的尺寸参数设计了总共81种具有不同泊松比值的网格结构,分析讨论了不同结构参数以及冻干前后不同的材料属性对变泊松比网格的各项力学性能的影响趋势,为精准调控支架的泊松比奠定了基础。（4）PEGDA/CNF变泊松比支架的干细胞成软骨细胞分化研究设计并制造了9组不同泊松比结构的PEGDA/CNF支架,将从SD大鼠上提取出的骨髓间充质干细胞植入支架上,进行三个星期的培养,通过增长率测试和荧光显微镜表征测定干细胞在不同结构支架上的生长情况。通过基因检测实验测试了二型胶原基因这种软骨标志物基因在各组支架上的表达水平,从而判断哪一种支架的结构更利于软骨细胞的形成。通过软骨基质切片染色判断哪种支架有软骨分泌物糖胺聚糖的生成,最终得出零泊松比结构的支架最有利于干细胞的生长以及向软骨方向的分化。
二、孔隙率对气凝胶力学性能的影响(英文)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、孔隙率对气凝胶力学性能的影响(英文)（论文提纲范文）
（1）高加工性能聚对苯二甲酰对苯二胺溶液的制备与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 聚对苯二甲酰对苯二胺的概述 |
| 1.2.1 聚对苯二甲酰对苯二胺的发展及应用概况 |
| 1.2.2 聚对苯二甲酰对苯二胺的结构与性能 |
| 1.2.3 聚对苯二甲酰对苯二胺的聚合方法 |
| 1.2.3.1 低温溶液缩聚 |
| 1.2.3.2 界面聚合法 |
| 1.2.3.3 直接聚合法 |
| 1.2.3.4 气相聚合法 |
| 1.2.3.5 微波辐射聚合法 |
| 1.2.4 聚对苯二甲酰对苯二胺及其纤维制品的应用 |
| 1.2.4.1 航空航天领域 |
| 1.2.4.2 交通运输领域 |
| 1.2.4.3 土木结构工程 |
| 1.2.4.4 电子信息领域 |
| 1.2.4.5 国防军工等尖端领域 |
| 1.2.4.6 其他领域 |
| 1.3 提高聚对苯二甲酰对苯二胺加工性能的方法 |
| 1.3.1 聚对苯二甲酰对苯二胺共聚改性 |
| 1.3.1.1 PPTA分子主链中引入醚键、硫键、砜键等柔性结构单元 |
| 1.3.1.2 PPTA分子主链中引入脂肪、环脂肪族结构 |
| 1.3.1.3 PPTA分子主链中引入刚性结构单元 |
| 1.3.1.4 PPTA分子主链中引入侧基、间苯结构 |
| 1.3.1.5 PPTA分子主链中引入二炔类结构 |
| 1.3.2 聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物及纤维功能化应用 |
| 1.3.2.1 引入N取代结构对PPTA分子链进行烷基化 |
| 1.3.2.2 强碱剥离制备PPTA纳米纤维 |
| 1.4 聚对苯二甲酰对苯二胺的加工应用研究进展 |
| 1.5 本课题的提出 |
| 1.6 参考文献 |
| 第二章 低分子量PPTA溶液的制备及一步法纺制对位芳纶可行性探究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料与试剂 |
| 2.2.2 实验设备及仪器 |
| 2.2.3 低分子量 PPTA溶液及二次共聚高分子量 PPTA聚合物的制备 |
| 2.2.3.1 低分子量PPTA溶液的制备 |
| 2.2.3.2 二次共聚高分子量PPTA聚合物的制备 |
| 2.2.4 低分子量PPTA溶液浊点滴定实验 |
| 2.2.5 性能测试与表征 |
| 2.2.5.1 PPTA聚合物比浓对数粘度测试 |
| 2.2.5.2 傅立叶红外光谱测试 |
| 2.2.5.3 低分子量PPTA聚合物热性能测试 |
| 2.2.5.4 低分子量PPTA溶液的流变行为测试 |
| 2.2.5.5 低分子量PPTA聚合物溶解性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 PPTA聚合反应体系临界非凝胶点研究 |
| 2.3.2 低分子量PPTA聚合物的性状与化学结构分析 |
| 2.3.3 低分子量PPTA溶液的流变行为及溶解性能研究 |
| 2.3.4 浊点滴定法绘制低分子量PPTA溶液的三元相图 |
| 2.3.5 低分子量PPTA溶液合成条件研究 |
| 2.3.6 低分子量PPTA聚合物热性能研究 |
| 2.3.7 一步法纺制对位芳纶可行性探究 |
| 2.4 本章小结 |
| 2.5 参考文献 |
| 第三章 耐高温型PPTA/PE锂电池隔膜的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料与试剂 |
| 3.2.2 实验设备及仪器 |
| 3.2.3 PPTA改性PE复合隔膜的制备 |
| 3.2.3.1 低分子量PPTA溶液的制备 |
| 3.2.3.2 PPTA/PE复合隔膜的制备 |
| 3.2.4 性能测试与表征 |
| 3.2.4.1 PPTA/PE复合隔膜的表观形貌测试 |
| 3.2.4.2 PPTA/PE复合隔膜的力学性能测试 |
| 3.2.4.3 PPTA/PE复合隔膜的尺寸热稳定性测试 |
| 3.2.4.4 PPTA/PE复合隔膜的热性能测试 |
| 3.2.4.5 PPTA/PE复合隔膜对电解液的浸润性测试 |
| 3.2.4.6 PPTA/PE复合隔膜的孔隙率测试 |
| 3.2.4.7 PPTA/PE复合隔膜的离子电导率测试 |
| 3.2.4.8 PPTA/PE复合隔膜制得电池的循环性能与倍率性能测试 |
| 3.2.4.9 PPTA、PE两相间界面剪切强度测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 PPTA溶液浓度对PPTA/PE复合隔膜表观形貌的影响 |
| 3.3.2 PPTA溶液浓度对PPTA/PE复合隔膜力学性能的影响 |
| 3.3.3 PPTA/PE复合隔膜对电解液的浸润性与离子电导率 |
| 3.3.4 PPTA/PE复合隔膜的尺寸热稳定性与热关断性能 |
| 3.3.5 PPTA/PE复合隔膜制得电池的循环性能与倍率性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 3.5 参考文献 |
| 第四章 PPTA气凝胶的制备及其复合材料在红外屏蔽中的应用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 原料与试剂 |
| 4.2.2 实验设备及仪器 |
| 4.2.3 PPTA及 c-PPTA气凝胶的制备 |
| 4.2.4 PPTA/PEG相变复合材料的制备 |
| 4.2.5 性能测试与表征 |
| 4.2.5.1 PPTA气凝胶的表观形貌及结构测试 |
| 4.2.5.2 PPTA气凝胶的孔径分布测试 |
| 4.2.5.3 PPTA气凝胶密度及导热系数测试 |
| 4.2.5.4 PPTA及 c-PPTA气凝胶的力学性能测试 |
| 4.2.5.5 PPTA及 c-PPTA气凝胶的红外热成像测试 |
| 4.2.5.6 PEG与 PPTA/PEG相变复合材料热性能测试 |
| 4.2.5.7 PPTA/PGE相变复合材料的红外屏蔽性能测试 |
| 4.2.5.8 PPTA气凝胶的孔隙率及比表面积测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 PPTA溶液浓度对气凝胶形貌结构和孔隙率及导热性能的影响 |
| 4.3.2 短切纤维含量对c-PPTA气凝胶力学性能的影响 |
| 4.3.3 PPTA气凝胶的隔热性能 |
| 4.3.4 PPTA/PEG相变复合材料的热性能及红外屏蔽性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 4.5 参考文献 |
| 第五章 疏水绝缘PPTA纸的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 原料与试剂 |
| 5.2.2 实验设备及仪器 |
| 5.2.3 PPTA纸的制备 |
| 5.2.3.1 PPTA无纺布的制备 |
| 5.2.3.2 PPTA 纸及h-PPTA 纸的制备 |
| 5.2.4 性能测试与表征 |
| 5.2.4.1 PPTA纸的表观形貌观察 |
| 5.2.4.2 PPTA纸的力学性能测试 |
| 5.2.4.3 PPTA 纸及h-PPTA 纸的热性能测试 |
| 5.2.4.4 PPTA 纸及h-PPTA 纸的电绝缘性能测试 |
| 5.2.4.5 PPTA 纸及h-PPTA 纸的疏水性能测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 短切纤维含量对PPTA纸表观形貌的影响 |
| 5.3.2 短切纤维含量对PPTA纸力学性能的影响 |
| 5.3.3 PVDF含量对h-PPTA纸热性能和电绝缘性能的影响 |
| 5.3.4 PVDF含量对h-PPTA纸疏水性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 5.5 参考文献 |
| 第六章 低热膨胀系数PPTA膜的制备及其在柔性电路板中的应用研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 原料与试剂 |
| 6.2.2 实验设备及仪器 |
| 6.2.3 f-PPTA气凝胶、f-PPTA膜及一体式柔性电路板的制备 |
| 6.2.3.1 f-PPTA气凝胶及f-PPTA膜的制备 |
| 6.2.3.2 一体式柔性电路板的制备 |
| 6.2.4 性能测试与表征 |
| 6.2.4.1 PPTA纳米纤维、f-PPTA气凝胶及PPTA膜的表观形貌观察 |
| 6.2.4.2 PPTA及 f-PPTA膜的力学性能测试 |
| 6.2.4.3 PPTA及 f-PPTA膜的电绝缘性能测试 |
| 6.2.4.4 f-PPTA膜的热膨胀系数测试 |
| 6.2.4.5 f-PPTA膜的热性能测试 |
| 6.2.4.6 PPTA纳米纤维比表面积测试 |
| 6.2.4.7 一体式电路板导电网络的传输性能测试 |
| 6.2.4.8 f-PPTA膜的介电性能测试 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 PPTA纳米纤维及f-PPTA气凝胶、膜的形貌结构研究 |
| 6.3.2 PPTA及 f-PPTA膜的力学性能与电绝缘性能研究 |
| 6.3.3 f-PPTA膜的热膨胀行为及热性能研究 |
| 6.3.4 一体式柔性电路板的电路传输性能与介电性能研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 6.5 参考文献 |
| 全文总结 |
| 致谢 |
| 附录一 攻读博士期间所发表的学术论文 |
（2）旋光聚氨酯增强SiO2气凝胶隔热涂料制备及涂层性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 隔热涂料发展现状 |
| 1.2.1 隔热涂料的种类及传热机理 |
| 1.2.2 隔热涂料国外研究现状 |
| 1.2.3 国内的研究现状 |
| 1.3 气凝胶隔热材料研究进展 |
| 1.3.1 气凝胶的分类及结构特征 |
| 1.3.2 气凝胶的制备方法 |
| 1.3.3 气凝胶纳米复合材料的制备方法 |
| 1.3.4 气凝胶在隔热领域的应用现状 |
| 1.4 SiO_2气凝胶及其复合材料隔热机理 |
| 1.4.1 SiO_2气凝胶隔热材料传热机理 |
| 1.4.2 SiO_2气凝胶隔热复合材料传热机理 |
| 1.5 复合隔热涂层织物研究进展 |
| 1.5.1 织物涂层剂 |
| 1.5.2 涂层织物的加工方法 |
| 1.6 课题研究意义和主要内容 |
| 1.6.1 课题研究意义 |
| 1.6.2 课题主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 常压干燥法制备SiO_2气凝胶及微观结构调控 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料和仪器 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验方法与表征 |
| 2.3.1 SiO_2气凝胶的制备及改性 |
| 2.3.2 SiO_2气凝胶的密度 |
| 2.3.3 SiO_2气凝胶的线收缩率 |
| 2.3.4 SiO_2气凝胶比表面积及孔径分布 |
| 2.3.5 SiO_2气凝胶微观性能 |
| 2.3.6 SiO_2气凝胶的TGA/DTA测试 |
| 2.3.7 SiO_2气凝胶的FTIR-ATR测试 |
| 2.3.8 SiO_2气凝胶的X-射线衍射仪 |
| 2.3.9 SiO_2气凝胶的接触角测量 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 不同溶剂含量对SiO_2气凝胶形貌的影响 |
| 2.4.2 不同溶剂含量对SiO_2气凝胶结构的影响 |
| 2.4.3 不同溶剂含量对SiO_2气凝胶密度及收缩率的影响 |
| 2.4.4 疏水改性对SiO_2气凝胶的形貌的影响 |
| 2.4.5 疏水改性对SiO_2气凝胶的结构的影响 |
| 2.4.6 疏水改性对SiO_2气凝胶热稳定性的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 SiO_2/PU复合气凝胶隔热涂层的制备及隔热性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料和仪器 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.3 实验方法与表征 |
| 3.3.1 SiO_2/PU复合气凝胶的制备 |
| 3.3.2 SiO_2/PU复合气凝胶涂层织物的制备 |
| 3.3.3 SiO_2气凝胶的X-射线粉末衍射 |
| 3.3.4 SiO_2/PU复合气凝胶的微观性能 |
| 3.3.5 SiO_2/PU复合气凝胶的红外光谱分析 |
| 3.3.6 SiO_2/PU复合气凝胶的热重分析 |
| 3.3.7 SiO_2/PU复合气凝胶涂层织物的保温性能测试 |
| 3.3.8 SiO_2/PU复合气凝胶涂层织物的隔热性能测试 |
| 3.3.9 SiO_2/PU复合气凝胶涂层织物的压缩性能 |
| 3.3.10 SiO_2/PU复合气凝胶涂层织物的拉伸性能 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 不同分散方式对SiO_2气凝胶的粒径大小及分布的影响 |
| 3.4.2 不同PU量对SiO_2/PU复合气凝胶的形貌与结构影响 |
| 3.4.3 SiO_2/PU复合气凝胶的红外光谱 |
| 3.4.4 SiO_2/PU复合气凝胶材料的热稳定性 |
| 3.4.5 SiO_2/PU复合气凝胶涂层织物的保温传热性能 |
| 3.4.6 SiO_2/PU复合气凝胶涂层织物的隔热性能 |
| 3.4.7 SiO_2/PU复合气凝胶传热机理 |
| 3.4.8 SiO_2/PU复合气凝胶涂层织物的力学性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 旋光聚氨酯合成及热性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料和仪器 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.3 实验方法与表征 |
| 4.3.1 OPU的合成 |
| 4.3.2 OPU红外光谱 |
| 4.3.3 OPU核磁共振氢谱 |
| 4.3.4 OPU凝胶渗透色谱分析 |
| 4.3.5 OPU热重-差热分析 |
| 4.3.6 OPU红外热成像 |
| 4.3.7 OPU旋光度 |
| 4.3.8 OPU红外发射率 |
| 4.3.9 OPU 的 X 射线衍射 |
| 4.3.10 OPU 力学性能 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 旋光聚氨酯的红外光谱 |
| 4.4.2 旋光聚氨酯的核磁共振氢谱 |
| 4.4.3 旋光聚氨酯的凝胶渗透色谱 |
| 4.4.4 旋光聚氨酯的晶态结构 |
| 4.4.5 旋光聚氨酯的热稳定性 |
| 4.4.6 旋光聚氨酯的旋光度及红外发射率 |
| 4.4.7 旋光聚氨酯的红外热成像 |
| 4.4.8 旋光聚氨酯的力学性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 SiO_2/OPU复合气凝胶隔热涂层的制备及隔热性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料与仪器 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.3 实验方法与表征 |
| 5.3.1 SiO_2/OPU复合气凝胶分散浆料的制备 |
| 5.3.2 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层织物的制备 |
| 5.3.3 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层微观形貌 |
| 5.3.4 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层X射线衍射分析 |
| 5.3.5 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层热重分析 |
| 5.3.6 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层织物保温性能测试 |
| 5.3.7 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层织物隔热效果测试 |
| 5.3.8 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层红外光谱分析 |
| 5.3.9 SiO_2/OPU复合气凝胶压缩性能测试 |
| 5.3.10 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层织物的透气性 |
| 5.3.11 SiO_2/OPU 复合气凝胶涂层织物的透湿性 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 SiO_2/OPU复合气凝胶的微观形貌 |
| 5.4.2 SiO_2/OPU复合气凝胶的红外光谱 |
| 5.4.3 SiO_2/OPU复合气凝胶的晶态结构 |
| 5.4.4 SiO_2/OPU复合气凝胶的热稳定性 |
| 5.4.5 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层织物的保温性能 |
| 5.4.6 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层织物的隔热性能 |
| 5.4.7 SiO_2/OPU复合气凝胶传热机理 |
| 5.4.8 SiO_2/OPU复合气凝胶涂膜性能 |
| 5.4.9 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层织物的力学性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 OPUSA复合气凝胶涂层织物的制备及隔热性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验材料与仪器 |
| 6.2.1 实验材料 |
| 6.2.2 实验仪器 |
| 6.3 实验方法与表征 |
| 6.3.1 端硅氧烷OPUS的制备 |
| 6.3.2 OPUSA复合气凝胶的常压制备 |
| 6.3.3 OPUSA复合气凝胶的微观形貌 |
| 6.3.4 OPUSA复合气凝胶的比表面积及孔径分布 |
| 6.3.5 OPUSA复合气凝胶的晶态结构 |
| 6.3.6 OPUSA复合气凝胶的红外光谱分析 |
| 6.3.7 OPUSA复合气凝胶的热重分析 |
| 6.3.8 OPUSA复合气凝胶涂层织物保温性能测试 |
| 6.3.9 OPUSA复合气凝胶涂层织物的隔热效果 |
| 6.3.10 OPUSA复合气凝胶的抗压模量 |
| 6.3.11 OPUSA复合气凝胶涂层织物的沾水性测试 |
| 6.3.12 OPUSA复合气凝胶涂层织物耐静水压测试 |
| 6.4 结果与讨论 |
| 6.4.1 OPUSA复合气凝胶材料的宏观形态 |
| 6.4.2 OPUSA复合气凝胶材料的微观结构 |
| 6.4.3 OPUSA复合气凝胶材料的比表面积及孔径分布 |
| 6.4.4 OPUSA复合气凝胶材料的红外光谱 |
| 6.4.5 OPUSA复合气凝胶材料的晶态结构 |
| 6.4.6 OPUSA复合气凝胶材料的热稳定性 |
| 6.4.7 OPUSA复合气凝胶涂层织物的保温性能 |
| 6.4.8 OPUSA复合气凝胶涂层织物的隔热性能 |
| 6.4.9 OPUSA复合气凝胶传热机理 |
| 6.4.10 OPUSA复合气凝胶的力学性能 |
| 6.4.11 OPUSA复合气凝胶涂层涂膜性能 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 主要结论与创新点 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 附录:作者在攻读博士学位期间成果 |
（3）各向异性纳米纤维素气凝胶的结构调控及其性能影响机制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 纳米纤维素气凝胶 |
| 1.2.1 纳米纤维素气凝胶的制备 |
| 1.2.2 纳米纤维素气凝胶的功能化 |
| 1.2.3 纳米纤维素气凝胶的应用 |
| 1.3 定向冷冻干燥技术 |
| 1.3.1 定向冷冻干燥技术的原理 |
| 1.3.2 定向冷冻干燥技术的影响因素 |
| 1.3.3 定向冷冻干燥技术的研究现状 |
| 1.4 研究意义和目的 |
| 1.5 研究内容 |
| 1.6 创新点 |
| 第二章 各向异性纳米纤维素气凝胶的制备及其性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器设备 |
| 2.2.3 纳米纤维素的制备 |
| 2.2.4 纳米纤维素气凝胶的制备 |
| 2.2.5 测试表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 形貌和结构 |
| 2.3.2 密度和孔隙率 |
| 2.3.3 水吸附性能 |
| 2.3.4 水中稳定性 |
| 2.3.5 力学性能 |
| 2.3.6 定向溶剂传输性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 各向异性纳米纤维素/银纳米线多功能复合气凝胶及其应用研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器设备 |
| 3.2.3 纳米纤维素的制备 |
| 3.2.4 银纳米线的制备 |
| 3.2.5 CNF/AgNW复合气凝胶的制备 |
| 3.2.6 测试表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 形貌和结构 |
| 3.3.2 电学性能 |
| 3.3.3 力学性能 |
| 3.3.4 电磁干扰屏蔽性能 |
| 3.3.5 热扩散性能 |
| 3.3.6 压力传感称重性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 各向异性纳米纤维素/银纳米线@四氧化三铁复合气凝胶及其电磁屏蔽性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器设备 |
| 4.2.3 纳米纤维素的制备 |
| 4.2.4 银纳米线的制备 |
| 4.2.5 银纳米线@四氧化三铁复合材料的制备 |
| 4.2.6 CNF/AgNW@Fe_3O_4复合气凝胶的制备 |
| 4.2.7 测试表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 形貌和结构 |
| 4.3.2 磁和电学性能 |
| 4.3.3 力学性能 |
| 4.3.4 电磁干扰屏蔽性能 |
| 4.3.5 电磁干扰屏蔽机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 长程取向纳米纤维素气凝胶的制备及其性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验仪器设备 |
| 5.2.3 纳米纤维素的制备 |
| 5.2.4 长程取向CNF/PAE气凝胶的制备 |
| 5.2.5 测试表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 长程取向结构的调控 |
| 5.3.2 形貌和结构 |
| 5.3.3 力学性能 |
| 5.3.4 定向溶剂传输性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 长程有序纳米纤维素/累托石复合气凝胶的制备及其染料吸附性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验材料 |
| 6.2.2 实验仪器设备 |
| 6.2.3 纳米纤维素的制备 |
| 6.2.4 长程有序CNF/PAE/累托石复合气凝胶的制备 |
| 6.2.5 测试表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 形貌和结构 |
| 6.3.2 静置条件下的染料吸附性能 |
| 6.3.3 振荡条件下的染料吸附性能 |
| 6.3.4 吸附动力学研究 |
| 6.3.5 吸附等温线研究 |
| 6.3.6 吸附热力学研究 |
| 6.3.7 循环利用和选择吸附性能 |
| 6.3.8 长程染料吸附应用 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 参考文献 |
（4）海藻酸铵/纤维素基气凝胶保温材料的性能调控与传热机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 气凝胶 |
| 1.2.1 气凝胶概述 |
| 1.2.2 气凝胶的制备方法 |
| 1.3 气凝胶保温隔热材料 |
| 1.3.1 常用的保温隔热材料 |
| 1.3.2 相变高分子保温材料 |
| 1.4 气凝胶保温隔热机理 |
| 1.5 本论文的研究内容及意义 |
| 第2章 海藻酸铵基纳米复合气凝胶的制备及性能表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 试剂 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.2.3 表征方法 |
| 2.3 海藻酸铵基纳米复合气凝胶结果与讨论 |
| 2.3.1 海藻酸铵基纳米复合气凝胶的微观形貌 |
| 2.3.2 海藻酸铵基纳米复合气凝胶的力学性能 |
| 2.3.3 海藻酸铵基纳米复合气凝胶的化学结构 |
| 2.3.4 海藻酸铵基纳米复合气凝胶的XRD图谱 |
| 2.3.5 海藻酸铵基纳米复合气凝胶的热稳定性质 |
| 2.3.6 海藻酸铵基纳米复合气凝胶的自熄试验 |
| 2.3.7 海藻酸铵基纳米复合气凝胶的隔热测试 |
| 2.4 疏水海藻酸铵基纳米复合气凝胶结果与讨论 |
| 2.4.1 疏水海藻酸铵基纳米复合气凝胶的表面接触角 |
| 2.4.2 疏水海藻酸铵基纳米复合气凝胶的吸油量 |
| 2.4.3 疏水海藻酸铵基纳米复合气凝胶的油水分离实验 |
| 2.5 海藻酸铵基气凝胶相变复合材料结果与讨论 |
| 2.5.1 海藻酸铵基气凝胶相变复合材料的微观形貌 |
| 2.5.2 海藻酸铵基气凝胶相变复合材料的 XRD 图谱 |
| 2.5.3 海藻酸铵基气凝胶相变复合材料的渗漏率 |
| 2.5.4 海藻酸铵基气凝胶相变复合材料的热导率 |
| 2.5.5 海藻酸铵基气凝胶相变复合材料的热稳定性质 |
| 2.5.6 海藻酸铵基气凝胶相变复合材料的储热性能 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 纤维素/海藻酸铵复合气凝胶的制备及性能表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 试剂 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.2.3 表征方法 |
| 3.3 纤维素/海藻酸铵复合气凝胶结果与讨论 |
| 3.3.1 纤维素/海藻酸铵复合气凝胶的微观形貌 |
| 3.3.2 纤维素/海藻酸铵复合气凝胶的力学性能 |
| 3.3.3 纤维素/海藻酸铵复合气凝胶的化学结构 |
| 3.3.4 纤维素/海藻酸铵复合气凝胶的XRD图谱 |
| 3.3.5 纤维素/海藻酸铵复合气凝胶的热稳定性质 |
| 3.3.6 纤维素/海藻酸铵复合气凝胶的燃烧试验 |
| 3.4 疏水纤维素/海藻酸铵复合气凝胶结果与讨论 |
| 3.4.1 疏水纤维素/海藻酸铵复合气凝胶的表面接触角 |
| 3.4.2 疏水纤维素/海藻酸铵复合气凝胶的化学结构 |
| 3.4.3 疏水纤维素/海藻酸铵复合气凝胶的吸油量 |
| 3.5 纤维素基气凝胶相变复合材料结果与讨论 |
| 3.5.1 纤维素基气凝胶相变复合材料的微观形貌 |
| 3.5.2 纤维素基气凝胶相变复合材料的 XRD 图谱 |
| 3.5.3 纤维素基气凝胶相变复合材料的渗漏率 |
| 3.5.4 纤维素基气凝胶相变复合材料的热导率 |
| 3.5.5 纤维素基气凝胶相变复合材料的储热性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 多孔介质气凝胶传热机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 气凝胶结构的建模及分析 |
| 4.2.1 多孔介质传热模型 |
| 4.2.2 多孔介质传热的动量方程 |
| 4.3 气凝胶结构数值模拟及其结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）纤维增强聚酰亚胺复合气凝胶隔热/吸波性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 气凝胶概述 |
| 1.2.1 气凝胶的介绍 |
| 1.2.2 气凝胶的制备 |
| 1.3 气凝胶隔热性能的研究 |
| 1.3.1 陶瓷气凝胶的隔热性能 |
| 1.3.2 碳气凝胶的隔热性能 |
| 1.3.3 有机气凝胶的隔热性能 |
| 1.4 气凝胶吸波性能的研究 |
| 1.4.1 陶瓷气凝胶的吸波性能 |
| 1.4.2 碳气凝胶的吸波性能 |
| 1.4.3 有机气凝胶的吸波性能 |
| 1.5 聚酰亚胺气凝胶介绍 |
| 1.6 本文的研究目的和研究内容 |
| 1.6.1 研究目的及意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 碳纳米纤维增强聚酰亚胺气凝胶 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品与仪器设备 |
| 2.2.2 PI气凝胶的制备 |
| 2.2.3 CNF的表面酸化改性 |
| 2.2.4 a-CNF增强PI气凝胶的制备 |
| 2.3 表征与性能测试 |
| 2.3.1 表征方法 |
| 2.3.2 隔热性能测试 |
| 2.3.3 吸波性能测试 |
| 2.3.4 力学性能测试 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 PAA与PI的红外表征 |
| 2.4.2 CNF的表面改性表征 |
| 2.4.3 a-CNF增强PI气凝胶的形貌表征 |
| 2.4.4 a-CNF增强PI气凝胶的隔热与耐温性能 |
| 2.4.5 a-CNF增强PI气凝胶的吸波性能 |
| 2.4.6 a-CNF增强PI气凝胶的力学性能 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 磁性纳米粒子增强聚酰亚胺气凝胶 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品与仪器设备 |
| 3.2.2 Fe_3O_4纳米粒子的制备 |
| 3.2.3 SiO_2包覆Fe_3O_4纳米粒子(SiO_2@Fe_3O_4)的制备 |
| 3.2.4 SiO_2@Fe_3O_4的表面处理 |
| 3.2.5 SiO_2@Fe_3O_4-NH_2增强PI复合气凝胶的制备 |
| 3.3 表征与性能测试 |
| 3.3.1 表征方法 |
| 3.3.2 隔热性能测试 |
| 3.3.3 吸波性能测试 |
| 3.3.4 压缩性能测试 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 Fe_3O_4及表面改性表征 |
| 3.4.2 磁性纳米粒子增强PI气凝胶的形貌表征 |
| 3.4.3 磁性纳米粒子增强PI气凝胶的隔热及耐温性能 |
| 3.4.4 磁性纳米粒子增强PI气凝胶的吸波性能 |
| 3.4.5 磁性纳米粒子增强PI气凝胶的力学性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 碳纳米纤维和磁性纳米粒子协同增强聚酰亚胺气凝胶的制备与表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验药品与仪器设备 |
| 4.2.2 a-CNF与SiO_2@Fe_3O_4-NH_2协同增强PI复合气凝胶的制备 |
| 4.3 测试与表征 |
| 4.3.1 表征方法 |
| 4.3.2 隔热性能测试 |
| 4.3.3 吸波性能测试 |
| 4.3.4 力学性能测试 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 PI复合气凝胶的形貌表征 |
| 4.4.2 PI复合气凝胶的隔热及耐温性能 |
| 4.4.3 PI复合气凝胶的吸波性能 |
| 4.4.4 PI复合气凝胶的力学性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（6）高温隔热气凝胶复合材料的制备与表征（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 气凝胶的特性及应用 |
| 1.3 气凝胶的制备方法 |
| 1.3.1 溶胶-凝胶法 |
| 1.3.2 老化增强及溶剂替换 |
| 1.3.3 干燥方法 |
| 1.3.4 常压干燥制备气凝胶的研究进展 |
| 1.4 提高气凝胶力学性能方法 |
| 1.5 气凝胶复合材料的室温一次成型方法及研究进展 |
| 1.5.1 干法成型 |
| 1.5.2 湿法成型 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 2 试验材料和表征方法 |
| 2.1 试验原料与设备 |
| 2.1.1 试验原料 |
| 2.1.2 试验设备 |
| 2.2 试验内容 |
| 2.2.1 Al_2O_3-SiO_2气凝胶隔热复合材料制备工艺 |
| 2.2.2 SiO_2气凝胶隔热复合材料的制备工艺 |
| 2.2.3 Y_2SiO_5气凝胶隔热复合材料的制备工艺 |
| 2.3 性能测试与表征方法 |
| 2.3.1 试样密度测试 |
| 2.3.2 试样线收缩率测试 |
| 2.3.3 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 2.3.4 疏水角测量 |
| 2.3.6 常温温热导率测定 |
| 2.3.7 力学性能测试 |
| 3 常压干燥制备Al_2O_3-SiO_2气凝胶隔热复合材料 |
| 3.1 TEOS增强Al_2O_3-SiO_2气凝胶的原理 |
| 3.2 增强液中TEOS浓度对Al_2O_3-SiO_2气凝胶复合材料性能的影响 |
| 3.2.1 TEOS浓度对气Al_2O_3-SiO_2气凝胶复合材料微观结构的影响 |
| 3.2.2 TEOS浓度对Al_2O_3-SiO_2气凝胶复合材料力学、隔热性能的影响 |
| 3.2.3 TEOS浓度对Al_2O_3-SiO_2气凝胶复合材料疏水性能的影响 |
| 3.3 TEOS增强时间对Al_2O_3-SiO_2气凝胶复合材料性能的影响 |
| 3.3.1 增强时间对Al_2O_3-SiO_2气凝胶复合材料微观结构的影响 |
| 3.3.2 增强时间对Al_2O_3-SiO_2气凝胶复合材料力学、隔热性能的影响 |
| 3.3.3 TEOS增强时间对Al_2O_3-SiO_2气凝胶复合材料疏水性能的影响 |
| 3.4 纤维增强Al_2O_3-SiO_2气凝胶隔热复合材料的高温隔热性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 浇筑成型制备SiO_2气凝胶隔热复合材料 |
| 4.1 SiO_2气凝胶复合材料的制备工艺研究 |
| 4.1.1 不同短切纤维/SiO_2气凝胶粉比例对复合材料性能的影响 |
| 4.1.2 不同固含量对SiO_2气凝胶复合材料性能的影响 |
| 4.1.3 SiO_2气凝胶隔热复合材料的微观结构 |
| 4.2 SiC遮光剂/SiO_2气凝胶复合材料的制备工艺研究 |
| 4.2.1 不同SiC含量对SiO_2气凝胶复合材料性能的影响 |
| 4.2.2 不同SiC含量对SiO_2气凝胶复合材料微观结构的影响 |
| 4.2.3 不同SiC含量对SiO_2气凝胶复合材料高温性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 浇筑成型制备Y_2SiO_5气凝胶隔热复合材料 |
| 5.1 Y_2SiO_5气凝胶隔热复合材料的制备工艺研究 |
| 5.1.1 不同莫来石纤维/Y_2SiO_5气凝胶粉的比例复合材料的性能表征 |
| 5.1.2 Y_2SiO_5气凝胶隔热复合材料的微观结构 |
| 5.1.3 Y_2SiO_5气凝胶隔热复合材料的的高温性能 |
| 5.2 TiO_2/Y_2SiO_5气凝胶隔热复合材料的制备工艺研究 |
| 5.2.1 不同TiO_2含量对Y_2SiO_5气凝胶复合材料性能的影响 |
| 5.2.2 不同TiO_2含量对Y_2SiO_5气凝胶复合材料高温性能的影响 |
| 5.3 本章小节 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）基于多级组装法实现氮化硼气凝胶的可控制备及性能调节（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 气凝胶概述 |
| 1.2.1 气凝胶的历史沿革 |
| 1.2.2 气凝胶的制备 |
| 1.2.3 气凝胶的性能及应用 |
| 1.2.4 气凝胶与纳米材料的交汇点 |
| 1.3 氮化硼纳米材料的发展简况 |
| 1.3.1 氮化硼纳米结构 |
| 1.3.2 氮化硼气凝胶 |
| 1.4 本论文的研究内容及章节安排 |
| 第2章 多级组装思想的形成 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 旧路线的新思考 |
| 2.2.1 既成路线的困局 |
| 2.2.2 集成优势的可能性 |
| 2.3 超分子化学的启示 |
| 2.3.1 超分子化学简介 |
| 2.3.2 现存路线的重新审视 |
| 2.4 多级组装法的整体构想 |
| 2.4.1 多级组装构想的含义 |
| 2.4.2 多级组装法的可行性 |
| 第3章 基于组装组元的设计策略 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 样品制备 |
| 3.2.2 测试表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 以三聚氰胺和硼酸作为初始组元的尝试 |
| 3.3.2 以三聚氰胺和甲代三聚氰胺作为初始组元的尝试 |
| 3.3.3 不同组装花样的形成机理 |
| 3.3.4 以三聚氰胺、甲代三聚氰胺和硼酸作为初始组元的尝试 |
| 3.4 性能初探 |
| 3.4.1 隔热效果的验证 |
| 3.4.2 润湿性的变化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于溶剂环境的设计策略 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 样品制备 |
| 4.2.2 测试表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 溶剂调控的基本流程 |
| 4.3.2 样品的基础表征 |
| 4.4 性能研究 |
| 4.4.1 隔热效果的稳定性 |
| 4.4.2 润湿性的显着差异 |
| 4.4.3 对重金属离子吸附效果的反差 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章基于组装阶段的温度介导策略 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 样品制备 |
| 5.2.2 表征方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 温度介导策略的整体流程 |
| 5.3.2 样品的基础表征 |
| 5.3.3 不同微观结构的形成原因 |
| 5.3.4 氮化硼纳米带网络的存在状态 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于高温转化阶段的调控策略 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.2.1 样品制备 |
| 6.2.2 测试表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 气氛对样品晶相的影响 |
| 6.3.2 气氛对样品氮气吸附实验结果的影响 |
| 6.3.3 气氛对样品微结构的影响 |
| 6.3.4 气氛对力学性能的影响 |
| 6.3.5 气氛对样品润湿性的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 多级组装策略的延伸探索 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 多级组装策略在设计制备层面的延伸 |
| 7.2.1 B-C-N-O复杂纳米结构的设计 |
| 7.2.2 g-C_3N_4的微结构设计 |
| 7.3 多级组装策略在性能调控层面的延伸 |
| 7.3.1 重金属离子吸附性能进一步提高的空间 |
| 7.3.2 吸附脱硫实验初探 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 本工作所涉及的化学试剂详单 |
| 本工作所涉及的仪器设备详单 |
| 在读期间取得的研究成果 |
| 后记 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）聚酰亚胺复合气凝胶的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 气凝胶 |
| 1.1.1 无机气凝胶 |
| 1.1.2 有机气凝胶 |
| 1.1.3 有机-无机杂化气凝胶 |
| 1.2 聚酰亚胺气凝胶 |
| 1.2.1 聚酰亚胺气凝胶的简介 |
| 1.2.2 聚酰亚胺气凝胶的合成 |
| 1.2.3 聚酰亚胺气凝胶的应用 |
| 1.3 聚酰亚胺复合气凝胶 |
| 1.3.1 聚酰亚胺/硅材料复合气凝胶 |
| 1.3.2 聚酰亚胺/碳材料复合气凝胶 |
| 1.3.3 聚酰亚胺/其它纳米材料复合气凝胶 |
| 1.3.4 聚酰亚胺/高分子复合气凝胶 |
| 1.4 本课题研究意义及内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 含三氟甲基聚酰亚胺气凝胶的制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 含三氟甲基聚酰亚胺气凝胶的制备 |
| 2.2.3 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 BPDA-ODA/TFMB聚酰亚胺气凝胶的化学结构 |
| 2.3.2 BPDA-ODA/TFMB聚酰亚胺气凝胶的收缩率 |
| 2.3.3 BPDA-ODA/TFMB聚酰亚胺气凝胶的孔结构 |
| 2.3.4 BPDA-ODA/TFMB聚酰亚胺气凝胶的力学性能 |
| 2.3.5 BPDA-ODA/TFMB聚酰亚胺气凝胶的热稳定性 |
| 2.3.6 BPDA-ODA/TFMB聚酰亚胺气凝胶的介电性能 |
| 2.3.7 BPDA-ODA/TFMB聚酰亚胺气凝胶的疏水性 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 NH_2-HBPSi交联聚酰亚胺气凝胶的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 NH_2-HBPSi的合成 |
| 3.2.3 NH_2-HBPSi交联聚酰亚胺气凝胶的制备 |
| 3.2.4 测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 NH_2-HBPSi的合成与结构表征 |
| 3.3.2 NH_2-HBPSi交联聚酰亚胺气凝胶的化学结构 |
| 3.3.3 NH_2-HBPSi交联聚酰亚胺气凝胶的收缩率 |
| 3.3.4 NH_2-HBPSi交联聚酰亚胺气凝胶的孔结构 |
| 3.3.5 NH_2-HBPSi交联聚酰亚胺气凝胶的力学性能 |
| 3.3.6 NH_2-HBPSi交联聚酰亚胺气凝胶的热稳定性 |
| 3.3.7 NH_2-HBPSi交联聚酰亚胺气凝胶的热导率 |
| 3.3.8 NH_2-HBPSi交联聚酰亚胺气凝胶的介电性能 |
| 3.3.9 NH_2-HBPSi交联聚酰亚胺气凝胶的CO_2吸附性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 凹凸棒土/聚酰亚胺复合气凝胶的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 凹凸棒土的预处理 |
| 4.2.3 凹凸棒土/聚酰亚胺复合气凝胶的制备 |
| 4.2.4 测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 AT的物理化学性能 |
| 4.3.2 AT/PI复合气凝胶的化学结构 |
| 4.3.3 AT/PI复合气凝胶的收缩率 |
| 4.3.4 AT/PI复合气凝胶的孔结构 |
| 4.3.5 AT/PI复合气凝胶的力学性能 |
| 4.3.6 AT/PI复合气凝胶的热稳定性 |
| 4.3.7 AT/PI复合气凝胶的尺寸稳定性 |
| 4.3.8 AT/PI复合气凝胶的热绝缘性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 ZIF/PI复合气凝胶和其衍生的多孔碳材料的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 ZIF-8的制备 |
| 5.2.3 ZIF/PI复合气凝胶的制备 |
| 5.2.4 ZIF/PI复合气凝胶衍生的多孔碳材料的制备 |
| 5.2.5 测试与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 ZIF材料的物理化学特性 |
| 5.3.2 ZIF/PI复合气凝胶的收缩率 |
| 5.3.3 ZIF/PI复合气凝胶的孔结构 |
| 5.3.4 ZIF与聚酰亚胺气凝胶基体的相互作用 |
| 5.3.5 ZIF/PI衍生多孔碳材料的孔结构 |
| 5.3.6 ZIF/PI复合气凝胶的CO_2吸附性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 附录:攻读博士学位期间的研究成果 |
| 期刊论文 |
| 专利 |
| 致谢 |
（9）可紫外光固化聚酰亚胺的合成与气凝胶纤维的制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 气凝胶及其纤维材料 |
| 1.2.1 气凝胶材料的简介 |
| 1.2.2 气凝胶材料的制备方式 |
| 1.2.3 气凝胶纤维的研究进展 |
| 1.2.4 聚酰亚胺气凝胶及其纤维材料 |
| 1.3 紫外光固化技术 |
| 1.3.1 紫外光固化技术的特点及应用 |
| 1.3.2 光固化机理 |
| 1.4 光敏聚酰亚胺 |
| 1.4.1 光敏聚酰亚胺的简介 |
| 1.4.2 光敏聚酰亚胺的种类 |
| 1.4.3 光敏聚酰亚胺的应用与展望 |
| 1.5 课题研究内容 |
| 第二章 可紫外光固化聚酰亚胺的设计制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料及试剂 |
| 2.2.2 实验仪器及生产厂家 |
| 2.2.3 光敏性聚酰亚胺的合成 |
| 2.2.4 光固化聚酰亚胺薄膜的制备 |
| 2.3 测试方法 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 光敏聚酰亚胺PSPIs的合成 |
| 2.4.2 PSPIs的溶解性能 |
| 2.4.3 光固化聚酰亚胺薄膜的配方优化 |
| 2.4.4 光固化薄膜PSPIs的力学性能 |
| 2.4.5 光固化薄膜PSPIs的耐热性能 |
| 2.4.6 光固化薄膜PSPIs的润湿性和吸水性 |
| 2.5 结论 |
| 第三章 PEGDA/PSPI复合多孔凝胶纤维的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料及试剂 |
| 3.2.2 实验仪器及生产厂家 |
| 3.2.3 PEGDA/PSPI复合水凝胶纤维的制备 |
| 3.2.4 PEGDA/PSPI复合多孔凝胶纤维(PCGF)的制备 |
| 3.3 测试方法 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 PEGDA/PSPI复合水凝胶纤维的溶胀行为 |
| 3.4.2 PEGDA/PSPI复合水凝胶纤维干燥方式的选择 |
| 3.4.3 PEGDA/PSPI复合多孔凝胶纤维成形中的光固化过程 |
| 3.4.4 PEGDA/PSPI复合多孔凝胶纤维的形貌 |
| 3.4.5 PEGDA/PSPI复合多孔凝胶纤维的力学性能 |
| 3.4.6 PEGDA/PSPI复合多孔凝胶纤维的润湿性 |
| 3.5 结论 |
| 第四章 常压干燥法制备高分子量光敏聚酰亚胺气凝胶纤维 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料及试剂 |
| 4.2.2 实验仪器及生产厂家 |
| 4.2.3 高分子量光敏聚酰亚胺(HPSPI)的制备 |
| 4.2.4 PEGDA/HPSPI复合气凝胶纤维(PCAF)的制备 |
| 4.3 测试方法 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 高分子量光敏聚酰亚胺的合成 |
| 4.4.2 PEGDA/HPSPI复合气凝胶纤维成形中的光固化过程 |
| 4.4.3 PEGDA/HPSPI复合气凝胶纤维的形貌 |
| 4.4.4 PEGDA/HPSPI复合气凝胶纤维的力学性能 |
| 4.4.5 PEGDA/HPSPI复合气凝胶纤维的耐热性能 |
| 4.4.6 PEGDA/HPSPI复合气凝胶纤维织物的隔热性 |
| 4.5 结论 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间已发表或录用的论文 |
| 致谢 |
（10）PEGDA/CNF复合材料变泊松比多孔组织工程支架制备机理与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 组织工程支架的研究进展 |
| 1.2.1 组织工程支架材料的研究现状 |
| 1.2.2 组织工程支架变泊松比结构的研究现状 |
| 1.2.3 组织工程支架制造工艺的研究现状 |
| 1.3 课题来源及论文主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 论文研究目标 |
| 1.3.3 研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 PEGDA/CNF光敏溶液的光固化3D打印性能及制造工艺研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 CNF与 PEGDA的原材料准备 |
| 2.2.1 CNF的制备方法 |
| 2.2.2 PEGDA单体和聚合物 |
| 2.2.3 光引发剂的选择 |
| 2.3 PEGDA/CNF光敏溶液的光固化性能 |
| 2.3.1 单层水凝胶光固化模型的分析 |
| 2.3.2 多层水凝胶光固化模型的分析 |
| 2.4 PEGDA/CNF水凝胶弱连接处强度提升的研究 |
| 2.4.1 不同参数对能量累积的影响 |
| 2.4.2 弱连接层加强曝光法 |
| 2.4.3 实验验证 |
| 2.5 溶液置换法提升横向打印精度 |
| 2.5.1 溶液置换法原理分析 |
| 2.5.2 溶液置换法的有限元仿真 |
| 2.5.3 仿真与实验结果分析 |
| 2.6 面曝光3D打印平台的设计与搭建 |
| 2.6.1 面曝光3D打印系统原理 |
| 2.6.2 投影模块的选型 |
| 2.6.3 升降模块的选型 |
| 2.6.4 可快速换膜液槽的设计 |
| 2.6.5 控制模块的设计 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 PEGDA/CNF气凝胶支架的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 两步法制造PEGDA/CNF气凝胶支架 |
| 3.2.1 PEGDA/CNF水凝胶的后处理曝光研究 |
| 3.2.2 PEGDA/CNF气凝胶的制造 |
| 3.2.3 水凝胶与气凝胶微观结构的比较 |
| 3.2.4 支架细胞培养实验 |
| 3.2.5 PEGDA/CNF水凝胶和湿态气凝胶的生物相容性 |
| 3.2.6 CNF的含量对打印精度的影响 |
| 3.3 PEGDA/CNF气凝胶最优材料参数和制造参数的正交实验设计 |
| 3.3.1 实验设计 |
| 3.3.2 材料的准备 |
| 3.3.3 实验测试 |
| 3.4 PEGDA/CNF气凝胶各项性能的测试结果分析 |
| 3.4.1 CNF的尺寸分布分析 |
| 3.4.2 气凝胶支架的孔隙率分析 |
| 3.4.3 气凝胶支架的压缩模量分析 |
| 3.4.4 支架的体积动态变化分析 |
| 3.4.5 热稳定性实验分析 |
| 3.4.6 气凝胶表面微结构分析 |
| 3.4.7 各个因素对PEGDA/CNF气凝胶支架整体性能的影响 |
| 3.5 PEGDA/CNF气凝胶制造参数的优化 |
| 3.5.1 补充实验设计 |
| 3.5.2 最终优化参数 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 变泊松比支架的设计及干湿状态PEGDA/CNF气凝胶的力学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 变泊松比支架的细胞应力环境分析 |
| 4.3 泊松比网格结构与尺寸参数的关系 |
| 4.4 PEGDA/CNF干湿气凝胶力学性能的差异 |
| 4.5 PEGDA/CNF气凝胶的溶胀仿真 |
| 4.5.1 控制方程的推导 |
| 4.5.2 边界条件 |
| 4.5.3 COMSOL的仿真模型建立 |
| 4.5.4 关键参数测量及仿真结果 |
| 4.6 变泊松比网格支架的力学性能仿真 |
| 4.6.1 变泊松比网格支架的建模 |
| 4.6.2 变泊松比网格支架的力学性能分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 PEGDA/CNF变泊松比支架的干细胞成软骨细胞分化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 支架细胞培养实验准备 |
| 5.2.1 材料与设备 |
| 5.2.2 支架的结构参数和工艺参数 |
| 5.2.3 细胞传代 |
| 5.3 支架细胞培养和实验测试 |
| 5.3.1 细胞植入支架 |
| 5.3.2 细胞增殖测试实验 |
| 5.3.3 荧光显微镜表征 |
| 5.3.4 qPCR基因检测实验 |
| 5.3.5 软骨基质切片染色实验 |
| 5.4 支架细胞培养实验结果分析 |
| 5.4.1 细胞增殖结果分析 |
| 5.4.2 荧光显微镜表征结果分析 |
| 5.4.3 qPCR基因检测结果分析 |
| 5.4.4 软骨基质切片染色分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 1 Nano DLP系统参数设置 |
| 2 光固化3D打印平台设备零件清单 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、孔隙率对气凝胶力学性能的影响(英文)（论文参考文献）
- [1]高加工性能聚对苯二甲酰对苯二胺溶液的制备与应用研究[D]. 张兴珂. 东华大学, 2021(01)
- [2]旋光聚氨酯增强SiO2气凝胶隔热涂料制备及涂层性能[D]. 林玲. 江南大学, 2021(01)
- [3]各向异性纳米纤维素气凝胶的结构调控及其性能影响机制研究[D]. 陈一鸣. 南京林业大学, 2021(02)
- [4]海藻酸铵/纤维素基气凝胶保温材料的性能调控与传热机制研究[D]. 孙位蕊. 太原理工大学, 2021(01)
- [5]纤维增强聚酰亚胺复合气凝胶隔热/吸波性能研究[D]. 章玲. 东华大学, 2021(09)
- [6]高温隔热气凝胶复合材料的制备与表征[D]. 许云丰. 北京交通大学, 2021(02)
- [7]基于多级组装法实现氮化硼气凝胶的可控制备及性能调节[D]. 潘晶晶. 中国科学技术大学, 2021
- [8]聚酰亚胺复合气凝胶的制备及性能研究[D]. 吴婷婷. 东华大学, 2021
- [9]可紫外光固化聚酰亚胺的合成与气凝胶纤维的制备[D]. 赵蕊. 东华大学, 2021(01)
- [10]PEGDA/CNF复合材料变泊松比多孔组织工程支架制备机理与性能研究[D]. 孙冬. 华南理工大学, 2020