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第1章 气凝胶简介 1

1.1 气凝胶的发展历程 1

1.2 气凝胶及其复合材料的制备方法 2

1.2.1 气凝胶的制备方法 2

1.2.2 气凝胶复合材料的制备方法 8

1.3 气凝胶的基本性质及应用 10

1.3.1 气凝胶的基本性质 10

1.3.2 气凝胶的应用 13

1.4 气凝胶隔热材料的发展趋势 15

1.4.1 进一步提高气凝胶隔热材料的耐高温性能 15

1.4.2 进一步提高气凝胶隔热材料的隔热效果 16

1.4.3 极端环境下气凝胶隔热材料的性能与评估研究 17

1.4.4 气凝胶隔热材料的低成本制备技术研究 17

1.4.5 特种功能气凝胶隔热材料的研究 18

参考文献 18

第2章 纤维增强SiO2气凝胶高效隔热复合材料 24

2.1 SiO2气凝胶 25

2.1.1 SiO2溶胶-凝胶的反应过程 25

2.1.2 SiO2气凝胶的制备工艺 26

2.1.3 SiO2气凝胶的性质和微观结构控制 33

2.1.4 SiO2气凝胶的耐温性 37

2.2 SiO2气凝胶高效隔热复合材料 41

2.2.1 SiO2气凝胶高效隔热复合材料的制备工艺 42

2.2.2 SiO2气凝胶高效隔热复合材料的隔热性能 43

2.2.3 SiO2气凝胶高效隔热复合材料的力学性能 58

2.2.4 SiO2气凝胶高效隔热复合材料的耐温性能 64

2.3 SiO2气凝胶高效隔热复合材料的疏水改性 71

2.3.1 疏水改性的反应过程分析 72

2.3.2 疏水处理的反应增重率 73

2.3.3 疏水处理对SiO2气凝胶结构的影响 76

2.3.4 SiO2气凝胶及其复合材料的疏水性表征 80

参考文献 82

第3章 纤维增强Al2O3-SiO2气凝胶高效隔热复合材料 86

3.1 Al2O3-SiO2气凝胶 86

3.1.1 Al2O3-SiO2溶胶-凝胶的反应过程 86

3.1.2 Al2O3-SiO2气凝胶的制备工艺 90

3.1.3 Al2O3-SiO2气凝胶的耐温性 98

3.2 Al2O3-SiO2气凝胶高效隔热复合材料 102

3.2.1 Al2O3-SiO2气凝胶高效隔热复合材料的制备工艺 102

3.2.2 Al2O3-SiO2气凝胶复合材料的隔热性能 103

3.2.3 Al2O3-SiO2气凝胶高效隔热复合材料的力学性能 105

3.2.4 Al2O3-SiO2气凝胶高效隔热复合材料的耐温性能 108

参考文献 113

第4章 纤维增强SiCO气凝胶隔热复合材料 115

4.1 SiCO气凝胶简介 115

4.1.1 SiCO气凝胶的结构 115

4.1.2 SiCO气凝胶的性质 118

4.2 SiCO气凝胶的制备、结构和性能 119

4.2.1 SiCO先驱体溶胶-凝胶的反应过程 119

4.2.2 SiCO气凝胶的制备工艺 121

4.2.3 SiCO气凝胶的结构和性能分析 131

4.3 SiCO气凝胶隔热复合材料 138

4.3.1 SiCO气凝胶隔热复合材料的制备工艺 138

4.3.2 SiCO气凝胶隔热复合材料的隔热性能 138

4.3.3 SiCO气凝胶隔热复合材料的力学性能 140

4.3.4 SiCO气凝胶隔热复合材料的耐温性能 141

参考文献 142

第5章 纤维增强炭气凝胶隔热复合材料 144

5.1 炭气凝胶 144

5.1.1 炭气凝胶的制备机理 144

5.1.2 炭气凝胶的制备工艺过程 146

5.1.3 炭气凝胶的微观结构控制 148

5.2 炭气凝胶隔热复合材料 155

5.2.1 炭气凝胶隔热复合材料的制备工艺 156

5.2.2 炭气凝胶隔热复合材料的隔热性能 157

5.2.3 炭气凝胶隔热复合材料的力学性能 162

5.2.4 炭气凝胶隔热复合材料的耐高温性能 169

参考文献 170

第6章 聚酰亚胺气凝胶隔热材料 173

6.1 聚酰亚胺气凝胶简介 174

6.1.1 线型结构聚酰亚胺气凝胶 174

6.1.2 交联型聚酰亚胺气凝胶 175

6.1.3 聚酰亚胺增强SiO2气凝胶材料 179

6.1.4 聚酰亚胺增强黏土气凝胶材料 179

6.2 聚酰亚胺气凝胶的制备工艺 179

6.2.1 聚酰亚胺的合成方法 179

6.2.2 聚酰亚胺气凝胶的合成工艺 181

6.3 聚酰亚胺气凝胶的微观结构 183

6.3.1 聚酰亚胺气凝胶的微观形貌 183

6.3.2 聚酰亚胺气凝胶的孔结构 183

6.4 聚酰亚胺气凝胶的隔热性能 185

6.4.1 温度对聚酰亚胺气凝胶热导率的影响 186

6.4.2 环境气氛对聚酰亚胺气凝胶热导率的影响 186

6.4.3 气压对聚酰亚胺气凝胶热导率的影响 187

6.5 聚酰亚胺气凝胶的力学性能 188

6.5.1 聚酰亚胺气凝胶的拉伸性能 188

6.5.2 聚酰亚胺气凝胶的弯曲性能 188

6.5.3 聚酰亚胺气凝胶的压缩性能 190

6.6 聚酰亚胺气凝胶的耐温性能 190

参考文献 192

第7章 气凝胶隔热复合材料的应用研究 194

7.1 气凝胶高效隔热复合材料的构件成型 195

7.2 气凝胶高效隔热复合材料的构件加工 196

7.2.1 切割 196

7.2.2 孔加工 197

7.2.3 数控加工 198

7.3 气凝胶高效隔热材料的应用 200

7.3.1 在航天飞行器热防护系统上的应用 200

7.3.2 在导弹热防护系统上的应用 201

7.3.3 在冲压发动机热防护系统上的应用 202

7.3.4 在军用热电池隔热套上的应用 202

参考文献 203

附录 205