目錄
第1章 緒論 1
1.1 艦船傳統(tǒng)絕熱材料 1
1.1.1 纖維類絕熱材料 1
1.1.2 泡沫類絕熱材料 4
1.1.3 其余艦用絕熱材料 7
1.2 艦船新型氣凝膠材料 9
1.2.1 氣凝膠材料的結(jié)構(gòu)與特點 10
1.2.2 氣凝膠的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展 17
1.3 艦船絕熱材料的應(yīng)用特點 23
1.3.1 耐高溫 23
1.3.2 絕熱 24
1.3.3 隔聲 27
1.3.4 吸聲 29
1.3.5 疏水 33
參考文獻(xiàn) 36
第2章 SiO？基氣凝膠復(fù)合材料 41
2.1 SiO？氣凝膠簡介 41
2.1.1 SiO？氣凝膠的特點 42
2.1.2 SiO？氣凝膠的制備工藝 42
2.1.3 SiO？氣凝膠的應(yīng)用 45
2.1.4 SiO？氣凝膠的艦用場景及特點 47
2.2 疏水SiO？氣凝膠 48
2.2.1 常壓干燥的疏水SiO？氣凝膠 48
2.2.2 水溶劑環(huán)境的疏水SiO？氣凝膠 49
2.2.3 混合溶劑環(huán)境下的疏水SiO？氣凝膠 50
2.3 纖維增強(qiáng)SiO？氣凝膠復(fù)合材料 52
2.3.1 短切纖維增強(qiáng)SiO？氣凝膠 52
2.3.2 長纖維增強(qiáng)SiO？氣凝膠 53
2.3.3 力學(xué)強(qiáng)化纖維增強(qiáng)SiO？氣凝膠 55
2.4 有機(jī)-無機(jī)交聯(lián)氣凝膠 56
2.4.1 TEOS基PI-SiO？交聯(lián)氣凝膠 57
2.4.2 MTES基PI-SiO？交聯(lián)氣凝膠 57
2.4.3 BTPA基有機(jī)-無機(jī)原位雜化氣凝膠 61
參考文獻(xiàn) 64
第3章 聚酰亞胺基氣凝膠材料 66
3.1 聚酰亞胺氣凝膠簡介 66
3.1.1 聚酰亞胺氣凝膠的制備 66
3.1.2 PI氣凝膠的結(jié)構(gòu)調(diào)控因素 71
3.1.3 PI氣凝膠的應(yīng)用 73
3.2 PI復(fù)合氣凝膠 75
3.2.1 PI/硅復(fù)合氣凝膠 75
3.2.2 PI/碳復(fù)合氣凝膠 76
3.2.3 PI/高分子復(fù)合氣凝膠 76
3.2.4 PI/其他材料復(fù)合氣凝膠 77
3.3 PI-SiO？交聯(lián)氣凝膠 78
3.3.1 TEOS基PI-SiO？交聯(lián)氣凝膠的制備原理與工藝 78
3.3.2 組分含量對TEOS基PI-SiO？交聯(lián)氣凝膠性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的影響 80
3.3.3 組分含量對TEOS基PI-SiO？交聯(lián)氣凝膠性能的影響 85
3.4 3D打印PI氣凝膠 89
3.4.1 冷凍鑄造輔助DIV打印HPI氣凝膠 90
3.4.2 HPI氣凝膠的墨水性能與結(jié)構(gòu)特征 91
3.4.3 HPI氣凝膠的密度與收縮特征 94
3.4.4 HPI氣凝膠的力學(xué)性能和隔熱性能 95
參考文獻(xiàn) 96
第4章 碳基氣凝膠材料 102
4.1 碳?xì)饽�膠簡介 102
4.1.1 碳?xì)饽�膠的特點及分類 102
4.1.2 碳?xì)饽�膠的制備工藝 103
4.1.3 碳?xì)饽�膠的艦用場景及特點 105
4.2 酚醛樹脂基碳?xì)饽�膠 105
4.2.1 原料配比 105
4.2.2 酸堿催化機(jī)理 110
4.2.3 老化時間 112
4.2.4 干燥方式 112
4.2.5 碳化溫度 114
4.3 模板法制備酚醛樹脂基碳?xì)饽�膠 115
4.3.1 模板法的種類 115
4.3.2 鹽模板法前驅(qū)體 116
4.3.3 自犧牲鹽模板法 117
4.3.4 納米多孔結(jié)構(gòu)控制 121
4.4 酚醛樹脂基碳?xì)饽�膠復(fù)合材料 122
4.4.1 物理性質(zhì) 122
4.4.2 微觀結(jié)構(gòu) 123
4.4.3 保溫性能 125
4.4.4 力學(xué)性能 126
4.4.5 界面蒸發(fā)性能 126
4.5 生物質(zhì)基碳?xì)饽�膠 128
4.5.1 碳-石墨烯復(fù)合氣凝膠 128
4.5.2 Janus雙層結(jié)構(gòu)構(gòu)建 129
4.5.3 結(jié)構(gòu)調(diào)控 131
4.5.4 蒸發(fā)性能 132
參考文獻(xiàn) 137
第5章 SiC基氣凝膠材料 143
5.1 SiC氣凝膠簡介 143
5.1.1 SiC氣凝膠的特點 143
5.1.2 SiC氣凝膠的制備工藝 144
5.1.3 SiC氣凝膠的應(yīng)用 151
5.1.4 SiC氣凝膠的艦用場景及特點 156
5.2 艦用吸波型SiC復(fù)合氣凝膠 157
5.2.1 艦用吸波型SiC復(fù)合氣凝膠的制備 157
5.2.2 艦用吸波型SiC復(fù)合氣凝膠的形成機(jī)理 160
5.2.3 艦用吸波型SiC復(fù)合氣凝膠的吸波性能 166
5.3 艦用高強(qiáng)度SiC氣凝膠 173
5.3.1 艦用高強(qiáng)度SiC氣凝膠的制備 173
5.3.2 艦用高強(qiáng)度SiC氣凝膠的晶須生長機(jī)理研究 179
5.3.3 艦用高強(qiáng)度SiC氣凝膠的性能 185
5.4 艦用吸波-隔熱一體化SiC氣凝膠 188
5.4.1 艦用吸波-隔熱一體化SiC氣凝膠的制備 189
5.4.2 艦用吸波-隔熱一體化SiC氣凝膠的結(jié)構(gòu)設(shè)計與形成機(jī)理 192
5.4.3 艦用吸波-隔熱一體化SiC氣凝膠的性能 196
參考文獻(xiàn) 203
第6章 艦用新型多功能一體化氣凝膠材料 213
6.1 艦用新型多功能一體化氣凝膠材料的概述與研究現(xiàn)狀 213
6.1.1 概述 213
6.1.2 研究現(xiàn)狀 215
6.2 艦用隔熱吸聲一體化氣凝膠材料 218
6.2.1 PI/SiO？復(fù)合氣凝膠 218
6.2.2 3D打印PI/SiO？氣凝膠 222
6.3 艦用隔熱隔聲一體化氣凝膠材料 226
6.3.1 MTES基SiO？氣凝膠 226
6.3.2 短切纖維增強(qiáng)MTES基SiO？氣凝膠 229
6.4 艦用隔熱吸波一體化氣凝膠材料 232
6.4.1 碳基SiC氣凝膠 233
6.4.2 石墨烯基SiC氣凝膠 238
參考文獻(xiàn) 251
第7章 艦用新型復(fù)合納米孔絕熱材料 256
7.1 超疏水SiO？氣凝膠纖維 256
7.1.1 超疏水SiO？氣凝膠纖維成型機(jī)理 256
7.1.2 超疏水SiO？氣凝膠纖維的性能 260
7.2 納米直徑硬硅鈣石晶體 263
7.2.1 納米直徑硬硅鈣石晶體組成二次粒子制備技術(shù) 263
7.2.2 硬硅鈣石二次粒子超絕熱材料的加工 267
參考文獻(xiàn) 271
第8章 艦用新型氣凝膠材料研究展望 272
8.1 艦用氣凝膠材料面臨的問題及優(yōu)化策略 272
8.1.1 成本問題 272
8.1.2 大規(guī)模生產(chǎn)問題 273
8.1.3 性能缺點問題 274
8.2 艦用新型氣凝膠材料的未來發(fā)展方向 277
8.2.1 3D打印氣凝膠 277
8.2.2 氣凝膠型材料 278
8.2.3 其他領(lǐng)域的應(yīng)用 279