导读:本文包含了氧化锆气凝胶论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:凝胶,氧化锆,干燥,溶胶,性气,纤维,超临界。
氧化锆气凝胶论文文献综述
李成园[1]（2018）在《以有机酸为凝胶促进剂制备块状氧化锆气凝胶材料的工艺及其改性研究》一文中研究指出氧化锆气凝胶因为具有高本征熔点(约2900 ℃)和低本征室温热导率(约2.4W/(mK)),有望突破目前氧化硅气凝胶材料1000℃耐温极限,发展成为新一代轻质高效隔热、耐更高温度材料的理想材料体系。但是氧化锆气凝胶的制备方法有待进一步改善,目前常见的方法为金属醇盐水解法和以环氧丙烷为凝胶促进剂法,前者存在金属醇盐价格昂贵、易水解、水解反应较难控制等缺点,而后者存在环氧化物有有毒、易燃易爆等缺点。此外,氧化锆气凝胶在高温(100(℃)下的热稳定性有待进一步提升。针对以上问题,本文用苹果酸、酒石酸、巯基丁二酸等多种有机酸作为凝胶促进剂,制备氧化锆气凝胶,拓展了原先用柠檬酸作为凝胶促进剂制备氧化锆气凝胶的方法,并完善了凝胶机理,并研究以此方法制备的氧化锆气凝胶的热稳定性。其次,发展了超临界干燥沉积工艺,在超临界干燥过程中,在以有机酸作为凝胶促进剂制备的氧化锆湿凝胶骨架内部沉积氧化硅,制备出氧化硅改性氧化锆气凝胶,并研究其显微结构和热稳定性。本文具体主要研究内容如下:(1)用苹果酸、酒石酸、巯基丁二酸等有机酸作为凝胶促进剂调控制备氧化锆气凝胶,拓展了原先用柠檬酸作为凝胶促进剂的方法,完善了有机酸作为凝胶促进剂的凝胶机理。该方法解决了传统溶胶凝胶法制备氧化锆气凝胶工艺中存在的凝促剂有毒的缺点,制备出成块性良好的氧化锆气凝胶材料,用苹果酸作为凝胶促进剂制备的氧化锆气凝胶,比表面积最高可达到339m2.g-1。(2)用超临界干燥沉积工艺制备出氧化硅改性氧化锆气凝胶材料。在用有机酸作为凝胶促进剂制备块状氧化锆气凝胶的基础上,在超临界干燥过程中,向无水乙醇的溶剂中添加适量的正硅酸乙酯(TEOS),在氧化锆气凝胶骨架内部沉积氧化硅,可以有效地防止晶粒的长大和相变的发生,显着地提高气凝胶材料的耐温性,用超临界干燥沉积制备的氧化硅改性氧化锆气凝胶的比表面积高达551 m2·g-1,并且样品经过1000 ℃高温热处理后的线收缩减少～22%。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-03-01）
巢雄宇[2]（2017）在《氧化铝和氧化锆气凝胶溶胶—凝胶制备技术及性能研究》一文中研究指出气凝胶被列为十大热门科学技术之一,被称为可以改变世界的多功能新材料。由于气凝胶具有很多的优良特性,使其在许多方面都有很好的应用。特别是在隔热领域,很好的热导率加上优良的热稳定性,使其在各种特殊的窗口隔热体系中有着重要作用。但目前研究的氧化铝、氧化锆气凝胶普遍存在强度低,易破裂等现象,严重束缚着气凝胶工业化的应用。此外在较高的工作温度下,气凝胶会发生高温烧结及相变影响其隔热性能。针对存在的问题,本文调整制备工艺,得到了块状无裂纹的氧化铝、氧化锆气凝胶,并研究了不同元素掺杂对气凝胶热稳定性和形貌等影响。主要研究结果如下:(1)本文以仲丁醇铝为前驱体,通过溶胶-凝胶技术,以无水乙醇和水的混合溶液为反应体系,添加甲酰胺为干燥化学控制添加剂,采用无水乙醇溶液浸泡老化等工序,在超临界条件下成功制备出白色、轻质、块状的氧化铝气凝胶。氧化铝气凝胶经1200℃热处理过后,主要为a-A1203结构,其比表面积为10m2/g。(2)选取正硅酸乙酯作为硅源,制备Si02-Al203二元气凝胶。当热处理温度从室温升至1200℃,气凝胶能保持块状无坍塌、微裂纹现象产生。铝与硅物质量之比为8:1时,气凝胶热稳定性最好,1200℃保温2h后其比表面积能维持在100 m2/g左右。适量的Si02网络结构的存在阻碍了 A1203颗粒间的接触,有利于消除A1203表面羟基,抑制了颗粒的高温烧结和相转变。(3)利用超临界干燥溶胶-凝胶法成功制备得到氧化钇稳定氧化锆(YSZ)气凝胶,从室温升至1200℃气凝胶能够保持无坍塌、裂纹产生。氧化钇的掺杂能够抑制四方相向单斜相的转变,提高气凝胶的热稳定性。氧化钇的质量分数为8%(8YSZ)时,四方相能够在1200℃条件下稳定存在。(4)通过对稀土元素掺杂氧化钇稳定氧化锆(Re-YSZ)气凝胶研究发现,稀土元素种类同样对产物相结构存在一定的影响。离子半径较大的稀土元素掺杂YSZ气凝胶能够有更佳的四方相稳定性。本文成功制备了氧化镧、氧化铈、氧化钆、氧化镱掺杂氧化钇稳定氧化锆气凝胶。其中,La-YSZ的相稳定性明显优于掺杂其他稀土元素的YSZ气凝胶。La-YSZ气凝胶的四方相能够在更高的热处理温度下(1300℃)仍然保持稳定。(本文来源于《湖南大学》期刊2017-05-10）
穆艳菡[3]（2017）在《氧化锆气凝胶的常压干燥合成研究》一文中研究指出氧化锆气凝胶具有热导率低、比表面积高和孔隙率高等特性,使其在净化空气和水质以及保温隔热等领域具有很好的应用价值。传统干燥氧化锆凝胶的方法多为超临界干燥,安全性低且成本高,不利于大规模生产。因此,成本低且工艺简单的常压干燥成为研究的新方向。本文采用溶胶-凝胶法和常压干燥制备了氧化锆气凝胶,考察了添加剂种类、添加剂的加入量和干燥气体流量对常压干燥制备氧化锆气凝胶性能的影响,使用小角X射线(SAXS)原位测定凝胶的形成和干燥过程中凝胶的性能。主要结论有以下几点:(1)使用正交试验法分析添加剂对气凝胶性能的影响,实验结果表明:影响氧化锆气凝胶的制备工艺条件的主次因素顺序为:聚丙烯酸种类>锆盐/聚丙烯酸摩尔比>锆盐/甲酰胺摩尔比>锆盐/乙酰乙酸乙酯摩尔比> 锆盐/环氧丙烷摩尔比>锆盐浓度> 锆盐/蒸馏水摩尔比。常压制备氧化锆气凝胶样品的最佳制备工艺条件为:改性剂为聚丙烯酸PAA45W,锆盐/聚丙烯酸的摩尔比为24:1,锆盐/甲酰胺的摩尔比为1:1,锆盐/乙酰乙酸乙酯的摩尔比为1:1,锆盐/环氧丙烷的摩尔比为1:9,锆盐浓度为7%,锆盐/蒸馏水的摩尔比为1:5。(2)研究了干燥气体流量对氧化锆气凝胶性能的影响,干燥气体流量分别设定为40、25、10和5mL/min,结果表明:随着气体流量的减小,凝胶的质量和密度随时间减小的速度变慢,氧化锆气凝胶的颗粒减小,样品的失重率减小,900℃锻烧后的气凝胶样品的比表面积增加,孔体积和平均孔径减小。当气体流量为5 mL/min时,氧化锆气凝胶的密度最小为0.1830 g/cm3,氧化锆气凝胶的颗粒主要分布在3-10 nm之间,失重率最小为33.8%,比表面积最大达到84.6 m2/g,平均孔径最小为2.7 nm。(3)使用SAXS原位测定凝胶的形成和干燥过程中凝胶性能的变化,研究了凝胶的颗粒大小、孔隙率和分形维数随时间的变化。实验结果表明:在溶胶-凝胶过程中,随着时间的增加,胶体粒子的直径逐渐增加,体系存在质量分形且质量分形维数增加,说明在溶胶-凝胶过程中,胶体粒子不断地长大,且胶体粒子的聚集过程是随机的;在凝胶干燥过程中,随干燥时间的增加,凝胶孔隙直径逐渐减小,粒子百分比逐渐增加,体系存在质量分形和孔分形,干燥前期主要是质量分形,分形维数减小,干燥后期主要是孔分形,分形维数增加。(本文来源于《上海应用技术大学》期刊2017-05-08）
梁晨[4]（2015）在《氧化锆气凝胶多孔材料的制备及性能研究》一文中研究指出氧化锆气凝胶(Zr O2 Aerogels)具备纳米级结构可控、比表面积高,密度低,孔隙率高和导热系数低等特性,广泛应用于很多领域,特别是在隔热领域具有很大的应用潜力。目前,由于Zr O2气凝胶自身易碎,耐热性差,限制了其应用。制备Zr O2气凝胶方法局限在超临界干燥技术以及第二相的掺杂;制备过程中原料种类繁多,成本高,操作复杂,难以成型的问题厄待解决。本文以无机锆盐硝酸氧锆为原料,甲酰胺(FA)为干燥控制剂,正硅酸乙酯(TEOS)为表面修饰剂,应用酸碱两步催化法结合常压干燥工艺制备出微观结构良好的Zr O2气凝胶粉体。并应用凝胶注模成型工艺结合冷冻干燥工艺制备出宏观结构可控的氧化锆多孔材料。采用SEM、XRD、FT-IR、DTA-TG以及氮气吸附脱附方法对多孔材料的组成、结构以及热稳定性能进行了分析。研究结果表明:优化出制备工艺参数:水解缩合反应温度为60℃,醇水体积比为3:1,锆盐浓度为5 wt%,酸/碱p H为2/6,FA与Zr的摩尔比为0.5:1,TEOS为醇溶液体积的15 vol%,老化及干燥温度为45℃。实验所得氧化锆气凝胶是由纳米级的颗粒与孔隙组成的叁维网状结构的轻质介孔材料,比表面积高达400.58 m2/g,孔体积为0.8~0.9 cm3/g,平均孔径为8~10 nm;经过热处理过程,颗粒粒径随温度的升高而增大,在经过600℃热处理后,发现氧化锆气凝胶主要由Zr-O-Zr和Zr-O-Si组成,证明TEOS作为表面修饰剂参与成键,减少常压干燥带来的气凝胶结构收缩,900℃热处理后开始出现结晶,粒径达到5μm。采用凝胶注模成型工艺结合冷冻干燥技术制备得到的氧化锆多孔材料可以近净尺寸成型,其微观结构中的孔隙有两种,一种是通过冰晶升华和排胶过程留下的近圆形的大孔,孔径大小在100μm~500μm之间;另一种是气凝胶颗粒经烧结过程交联堆积形成的小孔,孔径大小在10 nm~10μm之间。在1000℃热处理,气凝胶含量为20 wt%的Zr O2多孔材料具有较好的形貌,其表观密度为0.7824 cm3/g,开气孔率为70.43%。氧化锆多孔材料的表观密度随气凝胶含量和热处理温度的升高而增大,开气孔率随气凝胶含量和热处理温度的升高而减少。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-07-01）
朱俊阳,刘福田,周长灵,隋学叶,陈恒[5]（2015）在《氧化锆气凝胶研究进展》一文中研究指出氧化锆气凝胶以其优异的性能受到人们广泛的关注。本文综述了氧化锆气凝胶的制备工艺、掺杂改性工艺、SiO2-ZrO2复合气凝胶、纤维增强氧化锆气凝胶的研究进展以及氧化锆气凝胶的应用。最后,对氧化锆气凝胶的发展方向进行了探讨。(本文来源于《现代技术陶瓷》期刊2015年03期）
李智鹏[6]（2014）在《氧化铝—氧化硅—氧化锆叁元复合气凝胶的制备和表征》一文中研究指出气凝胶由于是一种结构中含有大量纳米孔的多孔材料,使其成为一种理想的隔热材料。氧化铝气凝胶由于具有较高的高温稳定性和良好的纳米孔分布使其可以应用于高温隔热领域,但是由于氧化铝的高温相变反应会影响气凝胶的高温性能,所以本文引入二氧化硅和二氧化锆来提高氧化铝气凝胶的高温稳定性,从而制备出具有良好抗高温性能的Al2O3-SiO2-ZrO2叁元复合气凝胶。本论文主要研究的内容为：Al2O3-SiO2-ZrO2叁元复合气凝胶的制备过程；讨论不同溶剂,前驱体、胶联剂加入量对其性能和结构的影响；并考察了高温热处理对复合气凝胶微观结构和高温稳定性的影响。本实验以AICl3、ZrOCl2·8H2O和TEOS为前驱体,在乙醇和水的溶剂中,利用PO作凝胶网络诱导剂,并用溶胶-凝胶的方法和乙醇为介质的超临界干燥技术制备出块状的Al2O3-SiO2-ZrO2叁元复合气凝胶。本实验通过对原料配比的研究,最终确定了当PO加入量8m1,H20加入量18ml, EtOH加入量16m1,正硅酸乙酯加入量1m1,ZrOCl2-8H2O加入量为0.33g,AICl3加入量为1.808g时所得的气凝胶性能最佳。凝胶老化未用TEOS制备的气凝胶的密度为0.041g·cm-3,比表面积507m2.g-1,1000℃处理后比表面积降为338m2.g-1,失重为18%。凝胶用TEOS置换后,密度增加到0.101g.cm-3,比表面积降为367m2·g-1,1000℃处理后比表面为135m2.g-1,失重为8%。经过研究得知两种气凝胶都能有效的阻止氧化铝的相变反应,使其在1000℃时不会完全的致密化。通过采用莫来石毡和陶瓷瓦与Al2O3-SiO2-ZrO2叁元气凝胶复合的研究可知,气凝胶颗粒可以很好的与纤维毡体复合,并且会降低纤维毡的热导率,从而提高纤维毡体的隔热性能。(本文来源于《北京化工大学》期刊2014-06-04）
郭兴忠,颜立清,杨辉,蔡晓波[7]（2012）在《二氧化锆纤维改性及其增强二氧化锆气凝胶（英文）》一文中研究指出采用KH-570对二氧化锆纤维进行改性处理,然后利用改性后的二氧化锆纤维增强常压制备的二氧化锆气凝胶来克服其易碎的缺点。利用X射线衍射(XRD)仪、红外光谱(FTIR)仪、扫描电镜(SEM)等测试手段来分析二氧化锆纤维的改性效果对二氧化锆气凝胶的影响特种。结果表明,改性过程对提高二氧化锆纤维的相容性和分散性起积极作用,加入了蒸馏水起预水解作用的样品效果更佳。改性处理能增强二氧化锆纤维与气凝胶的结合性能,并维持二氧化锆气凝胶本征的均匀多孔网络结构。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2012年S3期）
颜立清[8]（2012）在《氧化锆气凝胶的常压制备及其工艺优化》一文中研究指出二氧化锆(ZrO2)气凝胶有望兼具ZrO2优异热学稳定性、化学稳定性及催化性能和气凝胶高比表面积、高空隙率特性,拥有诱人的潜在性质和应用前景,可用作催化剂载体、超级隔热材料等。传统制备ZrO2气凝胶方法都是采用超临界干燥,而且大多以锆的金属醇盐为前驱体,成本高,安全性差。发展价格便宜的无机盐前驱体以及常压干燥技术已成为ZrO2气凝胶材料研究及应用的重要方向。本文在综合论述气凝胶及ZrO2气凝胶的基础上,分别以硝酸氧锆(ZrO(NO3)2·5H2O)、氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)和四氯化锆(ZrCl4)叁种无机锆盐为前驱体进行ZrO2气凝胶的常压干燥制备,其中选择气凝胶特性较好的硝酸氧锆前驱体,深入研究了硝酸氧锆前驱体体系中环氧丙烷量、甲酰胺量、醇水比、锆盐浓度、表面修饰剂溶液等各工艺要素对ZrO2气凝胶结构与性能的影响,并尝试用二氧化锆纤维对ZrO2气凝胶进行增强改性。利用差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)、N2吸附/脱附等测试技术对所制得的ZrO2气凝胶进行了表征。主要研究结果如下：相对氧氯化锆和四氯化锆,硝酸氧锆更适合于做常压干燥制备ZrO2气凝胶的无机盐前驱体；且以硝酸氧锆为前驱体,1,2-环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂,甲酰胺(FA)为干燥控制化学添加剂(DCCA),采用结合了醇水加热法的溶胶-凝胶法常压干燥制备的ZrO2气凝胶效果最佳。获得了常压干燥制备ZrO2气凝胶的最佳工艺参数：摩尔比Zr：甲酰胺：环氧丙烷=1:1.0:12,醇水比3：1,以正硅酸乙酯的乙醇溶液为凝胶表面修饰剂溶液。在此工艺条件下制备的ZrO2气凝胶具有纳米尺寸的多孔网络结构,表观密度可低至202.08 kg/m3,比表面积可高达619 m2/g,与超临界干燥效果相当。二氧化锆纤维能改善ZrO2气凝胶的成块性能和强度,相能够保持均匀多孔的纳米级别的连通的叁维网络结构；硅烷偶联剂KH-570对二氧化锆纤维的表面改性处理有助于增强二氧化锆纤维和ZrO2气凝胶基体相之间的结合。(本文来源于《浙江大学》期刊2012-05-01）
钟亮,陈晓红,胡子君,宋怀河,孙陈诚[9]（2012）在《氧化锆气凝胶的制备方法研究进展》一文中研究指出ZrO2气凝胶以其独特性质受到人们的广泛关注,对ZrO2气凝胶的结构、性质和制备方法进行了综述,制备方法包括有机锆盐原料法(锆醇盐水解法)和无机盐原料法(滴加环氧丙烷法、无机分散溶胶-凝胶法等)。其中,滴加环氧丙烷法是制备高性能ZrO2气凝胶非常有发展潜力的方法之一。(本文来源于《宇航材料工艺》期刊2012年02期）
贾继宁,孙勤,程榕,杨阿叁,郑燕萍[10]（2011）在《超临界CO_2干燥法工艺条件对氧化锆气凝胶结构性质的影响》一文中研究指出以无机盐ZrOCl2.8H2O为原料,采用溶胶-凝胶过程结合超临界CO2干燥法制备了ZrO2气凝胶。采用BET、TG/DTA、XRD、TEM以及SEM等手段对样品进行了表征分析。考察了超临界CO2干燥过程中,操作压力、操作温度、CO2流率及干燥时间等工艺条件对样品比表面积、孔性质等的影响。结果表明利用本方法制备的ZrO2气凝胶是一种具有高比表面积、大孔容和均匀孔径分布等特性的介孔材料,在试验条件范围内,当操作压力为9.5 MPa,温度为50℃,CO2流率为0.65 L/h,干燥时间为6 h时,制备的样品的比表面积较佳为425.29 m2/g。(本文来源于《化工时刊》期刊2011年06期）
氧化锆气凝胶论文开题报告
（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：
气凝胶被列为十大热门科学技术之一,被称为可以改变世界的多功能新材料。由于气凝胶具有很多的优良特性,使其在许多方面都有很好的应用。特别是在隔热领域,很好的热导率加上优良的热稳定性,使其在各种特殊的窗口隔热体系中有着重要作用。但目前研究的氧化铝、氧化锆气凝胶普遍存在强度低,易破裂等现象,严重束缚着气凝胶工业化的应用。此外在较高的工作温度下,气凝胶会发生高温烧结及相变影响其隔热性能。针对存在的问题,本文调整制备工艺,得到了块状无裂纹的氧化铝、氧化锆气凝胶,并研究了不同元素掺杂对气凝胶热稳定性和形貌等影响。主要研究结果如下:(1)本文以仲丁醇铝为前驱体,通过溶胶-凝胶技术,以无水乙醇和水的混合溶液为反应体系,添加甲酰胺为干燥化学控制添加剂,采用无水乙醇溶液浸泡老化等工序,在超临界条件下成功制备出白色、轻质、块状的氧化铝气凝胶。氧化铝气凝胶经1200℃热处理过后,主要为a-A1203结构,其比表面积为10m2/g。(2)选取正硅酸乙酯作为硅源,制备Si02-Al203二元气凝胶。当热处理温度从室温升至1200℃,气凝胶能保持块状无坍塌、微裂纹现象产生。铝与硅物质量之比为8:1时,气凝胶热稳定性最好,1200℃保温2h后其比表面积能维持在100 m2/g左右。适量的Si02网络结构的存在阻碍了 A1203颗粒间的接触,有利于消除A1203表面羟基,抑制了颗粒的高温烧结和相转变。(3)利用超临界干燥溶胶-凝胶法成功制备得到氧化钇稳定氧化锆(YSZ)气凝胶,从室温升至1200℃气凝胶能够保持无坍塌、裂纹产生。氧化钇的掺杂能够抑制四方相向单斜相的转变,提高气凝胶的热稳定性。氧化钇的质量分数为8%(8YSZ)时,四方相能够在1200℃条件下稳定存在。(4)通过对稀土元素掺杂氧化钇稳定氧化锆(Re-YSZ)气凝胶研究发现,稀土元素种类同样对产物相结构存在一定的影响。离子半径较大的稀土元素掺杂YSZ气凝胶能够有更佳的四方相稳定性。本文成功制备了氧化镧、氧化铈、氧化钆、氧化镱掺杂氧化钇稳定氧化锆气凝胶。其中,La-YSZ的相稳定性明显优于掺杂其他稀土元素的YSZ气凝胶。La-YSZ气凝胶的四方相能够在更高的热处理温度下(1300℃)仍然保持稳定。
（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。
氧化锆气凝胶论文参考文献
[1].李成园.以有机酸为凝胶促进剂制备块状氧化锆气凝胶材料的工艺及其改性研究[D].浙江大学.2018
[2].巢雄宇.氧化铝和氧化锆气凝胶溶胶—凝胶制备技术及性能研究[D].湖南大学.2017
[3].穆艳菡.氧化锆气凝胶的常压干燥合成研究[D].上海应用技术大学.2017
[4].梁晨.氧化锆气凝胶多孔材料的制备及性能研究[D].哈尔滨工业大学.2015
[5].朱俊阳,刘福田,周长灵,隋学叶,陈恒.氧化锆气凝胶研究进展[J].现代技术陶瓷.2015
[6].李智鹏.氧化铝—氧化硅—氧化锆叁元复合气凝胶的制备和表征[D].北京化工大学.2014
[7].郭兴忠,颜立清,杨辉,蔡晓波.二氧化锆纤维改性及其增强二氧化锆气凝胶（英文）[J].稀有金属材料与工程.2012
[8].颜立清.氧化锆气凝胶的常压制备及其工艺优化[D].浙江大学.2012
[9].钟亮,陈晓红,胡子君,宋怀河,孙陈诚.氧化锆气凝胶的制备方法研究进展[J].宇航材料工艺.2012
[10].贾继宁,孙勤,程榕,杨阿叁,郑燕萍.超临界CO_2干燥法工艺条件对氧化锆气凝胶结构性质的影响[J].化工时刊.2011
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