周贝
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张睿
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郭全贵
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李志红
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胡子君
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李俊宁
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董文生
新型炭材料
通过溶胶-凝胶途径,将间苯二酚-甲醛预聚物和二氧化硅溶胶混合,在碱性溶液中制备出有机/无机杂化水凝胶.水凝胶经溶剂置换、超临界干燥、裂解和氢氟酸刻蚀制备得到炭气凝胶.采用氮气吸附法研究了水凝胶向炭气凝胶转化的结构演变规律.固定间苯二酚/甲醛摩尔比为0.5,二氧化硅溶胶浓度为15g/100mL,考察了二氧化硅胶体颗粒的尺寸及间苯二酚和甲醛浓度对炭气凝胶孔隙结构的影响.结果表明:无机二氧化硅溶胶骨架有效减少了有机物在超临界干燥和裂解过程中的体积收缩.中孔率随间苯二酚和甲醛浓度的升高而增加,孔隙率随二氧化硅溶胶粒子的增大而减小.当间苯二酚和甲醛质量分数之和的达到20%时,7nm二氧化硅溶胶体系的密度低达0.22g/cm3,中孔率达到96%,12nm二氧化硅溶胶体系的密度低达0.26g/cm3,中孔率达到98%.
关键词:
溶胶-凝胶
,
有机气凝胶
,
炭气凝胶
,
孔
胡子君
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李俊宁
,
孙陈诚
,
姚先周
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何凤梅
中国材料进展
从分析纳米隔热材料的传热机理入手，指出微米／亚微米孔隙结构特征是决定其是否具有“超级隔热”性能的关键因素。以常温常压下热导率0．02W／m·K为目标，利用理论计算方法获得了纳米超级隔热材料大孔孔隙尺寸及其所占体积分数的最大容限，并采用SiO2纳米隔热材料的测试结果进行了验证。以满足1000℃以上使用要求作为目标，制备了1200℃下结构稳定性良好的SiO2－Al2O3复合纳米超级隔热材料，采用自行研制的超低热导率测试样机对不同温度和压力条件下的热导率进行测试，并与石英灯加热法测评试样热导率的实验结果进行了对比。最后提出了本领域存在的其它难题，展望了纳米超级隔热材料的未来发展潜力。
关键词:
纳米超级隔热材料
,
热导率
,
大孔体积分数
,
热稳定性
李俊宁
,
胡子君
,
齐涛
,
孙陈诚
,
吴文军
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2009.05.010
以正硅酸乙酯和含有亚脲基的桥联硅烷为前驱体,以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,在碱性条件下制备了具有"蠕虫状"双介孔孔道结构和高比表面积的杂化介孔二氧化硅材料,并采用XRD、FTIR、NMR、TEM、SEM等手段对制备的材料进行表征.研究发现,亚脲基均匀地嵌入到介孔孔壁中,随孔壁中亚脲基基团含量的增加,介孔二氧化硅的有序性下降,比表面积减小.
关键词:
二氧化硅
,
介孔结构
,
模板
吴文军
,
胡子君
,
李俊宁
,
杨海龙
,
王晓婷
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.01.020
在溶胶-凝胶过程中加入纳米Al2O3颗粒制备Al2O3掺杂的SiO2纳米透波/隔热材料,研究了Al2O3掺杂对材料高温热稳定性、介电性能及隔热性能的影响.结果表明,Al2O3掺杂阻碍了SiO2颗粒之间的烧结,提高了材料的使用温度;材料介电常数符合Lichtenecker对数法则;室温热导率略有提高,通过组合结构改善了材料的隔热性能.
关键词:
Al2O3
,
透波/隔热材料
,
结构
,
性能
毕成
,
唐桂华
,
胡子君
,
李俊宁
工程热物理学报
通过数值方法对多种三维有序结构多孔材料在常温条件下的气相、固相导热过程进行耦合求解,获得了不同结构的材料的有效热导率,所获得的有效热导率在材料密度低于170 kg/m3时,与实验结果符合较好.建立了多孔材料吸附水蒸气的耦合传热模型,研究了水蒸气的吸附量对二氧化硅气凝胶有效热导率的影响规律,结果表明:二氧化硅气凝胶含湿率增加1％,会使其有效热导率增加,其增幅约为材料固相热导率的2％.
关键词:
气凝胶
,
有效热导率
,
有序结构多孔材料
,
含湿率
李俊宁
,
胡子君
,
孙陈诚
,
吴文军
,
张宏波
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.06.003
综述了以刚性陶瓷隔热瓦、陶瓷纤维隔热毡及轻质烧蚀材料为代表的飞行器隔热材料技术最新研究进展,详细介绍了这些隔热材料的组成、结构和性能特点,总结了这些材料在高超声速飞行器上的应用,展望了高超声速飞行器隔热材料的未来发展.
关键词:
高超声速飞行器
,
隔热材料
,
陶瓷瓦
,
隔热毡
,
烧蚀
杨景兴
,
何凤梅
,
于帆
,
胡子君
,
李俊宁
宇航材料工艺
利用非稳态阶跃平面热源法对SiO2气凝胶的热参数进行了高温实验研究,获得了不同温度和压力条件下SiO2气凝胶的热导率、热扩散率以及比热容等.结果表明,SiO2气凝胶800℃的热导率比室温增大约62％.在相同气压且低于600℃时,其热导率受比热容影响,而在高于600℃时,则受热扩散率影响；在相同温度且高于10 kPa时,热导率亦受热扩散率影响.
关键词:
非稳态平面热源法
,
热导率
,
热物理性能
,
SiO2气凝胶
周颖
,
余桂红
,
张艳
,
李俊宁
,
邱介山
新型炭材料
以煤炭直接液化工艺过程的副产物--沥青烯为碳源,中孔硅分子筛SBA-15为模板,采用模板炭化法制备了具有规则结构的中孔炭.制备过程包括利用溶剂夹带法将沥青烯填充到模板孔道内,炭化模板孔道内的沥青烯以及脱除模板等步骤.利用扫描电镜、透射电镜、粉末X射线衍射仪对产品的微观形貌和结构进行了分析;测定了材料的抗氧化性能、导电性能以及对N2的吸附特性.结果表明:产品具有对模板结构反转复制的规则结构,其比表面积为562m2/g,孔容为0.566cm3/g,孔尺寸呈单分布,平均孔径为3.57nm;此外,材料具有良好的抗氧化性能,空气环境下300℃处理后样品仍保持规则的孔结构形态;其平均电阻率为0.16Ω*cm左右,属半导体材料导电性能范畴.
关键词:
沥青烯
,
SBA-15
,
模板炭化法
,
中孔炭
