杨海龙
,
倪文
,
陈德平
,
封金鹏
,
张世利
,
刘凤梅
功能材料
以廉价水玻璃为硅源,经溶胶-凝胶工艺和超临界干燥技术制备了SiO2气凝胶块体,并研究了制备条件对其成胶时间的影响.结果表明,成胶时间随稀释剂用量(水或无水乙醇)的减少和温度的升高而缩短,但随NH3·H2O添加量的增加先缩短后延长,并且以无水乙醇为稀释剂时较以水为稀释剂时短.典型样品的扫描电镜(SEM)表明纳米尺寸球形骨架颗粒构成了连续网状纳米多孔结构,并且由N2吸附测试得知所有孔径均＜61nm,平均为6.3nm,比表面积为297.7m2/g.
关键词:
水玻璃
,
SiO2气凝胶
,
成胶时间
封金鹏
,
陈德平
,
杨淑勤
,
倪文
,
胡子君
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2009.01.012
中高温环境下纳米SiO2多孔绝热材料对红外热辐射近于透明,而导致其绝热性能变差.针对这一问题,将SiC微粉作为红外遮光剂引入绝热材料中,测定了不同粒度和掺加量试样的有效消光系数.结果发现,在波长为2.5～7.0μm红外辐射波段,SiC微粉的引入能使材料有效消光系数大幅提高.无遮光剂试样的有效消光系数为1.9～12.6 m2/kg,而加入质量分数25%中位粒径3.029μm的SiC微粉(SiC03)后,试样有效消光系数达到52.7～58.8 m2/kg.背温试验结果证明了纳米SiO2多孔绝热材料中引入SiC后,其隔热性能得到明显改善.
关键词:
纳米SiO2
,
绝热材料
,
红外遮光剂
,
有效消光系数
封金鹏
,
倪文
,
陈德平
,
马少健
,
胡子君
材料导报
采用干法成型工艺制备了纤维增强纳米SiO2复合隔热材料,考察了成型压力和纤维长度对复合材料力学性能的影响.结果表明,成型压力越大,复合材料承受压力载荷的能力越强,纤维表面致密的纳米级颗粒覆层对纤维起到的保护和应力缓冲作用越强,抗折强度越高.增强纤维长度对抗压强度影响不大,纤维越长,抗折强度越高,但当纤维过长时会因分散困难而导致抗折强度下降,故适宜的纤维长度为5mm.此外,采用等效包容体理论建立了纤维增强复合材料细观力学分析模型,并对纤维增强机理进行了深入分析和探讨.
关键词:
纳米SiO2
,
复合隔热材料
,
力学性能
,
等效包容体理论
封金鹏
,
陈德平
,
倪文
,
高香珍
,
胡子君
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2010.02.006
降低红外辐射传热是解决纳米SiO_2多孔绝热材料高温绝热性能差的关键.本文探讨了锆英石作为红外遮光剂对纳米SiO_2多孔绝热材料绝热性能的影响.结果表明:微米级锆英石的引入,可大幅降低红外辐射传热,显著提高材料高温绝热性能,当掺加35%锆英石时,可将材料500℃时热导率从0.119 W/(m·K)降低至0.053 W/(m·K).同时对锆英石的红外遮光机理进行了探讨和分析.
关键词:
锆英石
,
纳米SiO_2粉体
,
遮光剂
,
热导率
封金鹏
,
陈德平
,
倪文
,
胡子君
,
孙陈诚
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2010.01.009
针对纳米SiO_2多孔绝热材料高温收缩问题,采用纳米γ-Al_2O_3作为添加剂,研究了煅烧温度和γ-Al_2O_3添加量对绝热材料体积收缩率的影响,以及γ-Al_2O_3的引入对材料绝热性能的影响.结果表明:煅烧温度越高,纳米SiO_2多孔绝热材料体积收缩越严重.γ-Al_2O_3的引入能明显降低绝热材料的高温体积收缩率,当添加量为5%(质量分数)时,1 000℃体积收缩率从10.49%下降至3.47%,随着添加量的增加,抑制体积收缩效果越明显.在高温环境下,γ-Al_2O_3的引入对纳米SiO_2多孔绝热材料绝热性能影响较小.此外,通过固体烧结动力学理论以及XRD、FESEM等表征方法阐释了γ-Al_2O_3抑制高温收缩机理.
关键词:
纳米SiO_2多孔绝热材料
,
γ-Al_2O_3
,
烧结
,
体积收缩率
杨海龙
,
倪文
,
陈德平
,
封金鹏
,
张世利
,
刘凤梅
功能材料
为拓展SiO2气凝胶的应用范围和效率,弥补SiO2气凝胶微球制备技术中的不足,以水玻璃为硅源采用液滴成球工艺在单一油相中制备了直径为毫米级别的SiO2气凝胶微球,并研究了微球原始粒径和干燥工艺对其线性收缩率的影响,结果表明微球收缩率随原始粒径的减小而降低,干燥工艺不同收缩率也有差异.经三甲基氯硅烷(TMCS)表面改性后再超临界干燥的样品收缩率最小,射线衍射(XRD)和孔隙度分析仪对其测试表明为无定型结构,所有孔径均＜80nm,平均孔径为5.5nm,比表面积为181m2/g.
关键词:
SiO2气凝胶微球
,
水玻璃
,
收缩率
封金鹏
,
倪文
,
陈德平
,
胡子君
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.04.011
考察了纳米SiO2基复合隔热材料各组分添加量对吸水率的影响,同时针对复合材料吸水率高的问题,通过热处理和添加疏水纳米SiO2的方式来降低吸水率.结果表明:纳米Al2O3和无碱超细玻璃纤维对复合材料吸水率影响不大,添加锆英石会使材料吸水率升高.高温热处理会在一定程度上降低吸水率,但温度应控制在800℃以下.添加疏水纳米SiO2可显著降低材料吸水率,缩短吸水平衡时间,且添加量愈高,复合材料疏水效果愈明显.
关键词:
纳米SiO2
,
隔热材料
,
吸水率
李颖
,
倪文
,
陈德平
,
王中杰
,
张斌
材料科学与工艺
为了研究钢渣粉磨时间和矿渣钢渣复掺比例对矿渣-钢渣-熟料-石膏体系胶凝材料强度的影响,采用一次线性回归得到胶凝材料强度的变化趋势,并利用XRD和SEM方法分析钢渣粉磨和净浆的水化过程.试验表明:矿渣与钢渣的复合比为7∶1,钢渣和矿渣的比表面积分别为550和480 m2/kg,且与质量分数10％的水泥熟料和质量分数10％的脱硫石膏复合的胶凝材料具有较高的强度.以优化后的胶凝材料代替水泥,并以热闷法稳定化的钢渣颗粒为骨料,可以制备出抗压强度达到60 MPa以上,水泥熟料总用量为2％的高强人工鱼礁混凝土.研究表明,对钢渣适度粉磨能改善钢渣性能,适量加入钢渣对促进体系的水化有积极作用.
关键词:
钢渣
,
矿渣
,
胶凝材料
,
高强混凝土
,
人工鱼礁
杨海龙
,
倪文
,
陈德平
,
封金鹏
,
张世利
,
刘凤梅
材料导报
为拓展SiO2气凝胶的应用范围,克服SiO2气凝胶微球制备技术中的不足,采用搅拌成球工艺以水玻璃为硅源在单一油相中制备了直径为2～1500μm的SiO2气凝胶微球,并研究了制备工艺条件对其粒径大小及均匀性的影响.研究结果表明,各个工艺条件之间互相关联和影响,成胶时间起着关键作用.当成胶时间适中或较长时,工艺条件中只有搅拌速度对粒径大小影响显著,同时所有工艺条件都对粒径的均匀性无明显影响;而成胶时间较短时,任一工艺条件的改变都会使粒径大小及均匀性发生变化.
关键词:
SiO2气凝胶微球
,
水玻璃
,
粒径
,
均匀性
李建平
,
倪文
,
陈德平
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2001.06.002
利用SHS原理,选择铝和复合供氧剂作为发热体系,研究了铝热剂配比、铝粉粒度、添加剂、环境温度等对转炉大面补炉用SHS补炉料性能的影响.结果表明:SHS补炉料的最佳工艺参数为:环境温度≥1200℃,镁砂(＜3 mm)60%(质量分数,下同),铝粉(＜0.5 mm)14%,菱镁矿(＜0.5 mm)21%,硝酸钠5%;外加沥青10%,镁铝尖晶石和高铝矾土微粉各3%,CaF2 2%.
关键词:
SHS
,
补炉料
,
转炉
,
影响因素
