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气凝胶

作者: 中国材料研究学会

出版社: 中国铁道出版社

出版时间: 2019-12

版次: 1

ISBN: 9787113270179

定价: 88.00

装帧: 其他

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 234页

字数: 415千字

分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术

21人买过

“中国战略性新兴产业——前沿新材料”丛书是中国材料研究学会组织、由国内一流学者著述的一套材料类科技著作。丛书突出颠覆性、前瞻性、前沿性特点，涵盖了超材料、气凝胶、离子液体、多孔金属等10多种重点发展的前沿新材料。本书为《气凝胶》分册。气凝胶材料是一种具有纳米多孔结构的新型功能材料，具有超轻、高比面积、绝热、隔音、吸附、催化等特性，在航空航天、建筑节能、军事、保温隔热等领域有巨大的应用前景。本书围绕气凝胶的制备、性能与应用，全面反映了气凝胶领域的国内外研究现状和技术水平，并对未来气凝胶产业的发展方向进行了指南性解读和趋势预测。本书适合气凝胶技术与材料研发工作者和工程技术人员参考，也可供新材料科研院所、高等学校、新材料产业界、政府相关部门、新材料中介咨询机构等领域的人员参考。；张光磊，工学博士、教授，石家庄铁道大学研究生学院副院长，河北省超材料与微器件工程研究中心主任，入选河北省“三三三人才工程”。绪论1

0.1气凝胶定义与特性1

0.1.1气凝胶的定义1

0.1.2气凝胶的合成过程与原理1

0.1.3气凝胶的物质状态2

0.1.4气凝胶的特性3

0.2气凝胶的发展历程6

0.3气凝胶的地位和作用8

0.4气凝胶的分类8

附录“气凝胶之父”Kistler的传奇人生9

参考文献11

第一篇无机气凝胶

第1章SiO2气凝胶14

1.1SiO2气凝胶的制备14

1.1.1溶胶—凝胶过程15

1.1.2超声凝胶法17

1.1.3干燥过程18

1.2SiO2气凝胶的结构与性能25

1.2.1气凝胶的显微结构25

1.2.2SiO2气凝胶的绝热性能25

1.2.3SiO2气凝胶的力学性能27

1.2.4疏水SiO2气凝胶30

1.2.5柔性SiO2气凝胶32

1.3SiO2气凝胶的结构模拟与性能计算34

1.3.1气凝胶的等效热理论35

1.3.2气凝胶的分子动力学模拟35

参考文献37

第2章Al2O3气凝胶42

2.1Al2O3气凝胶的制备方法42

2.1.1溶胶—凝胶工艺42

2.1.2Al2O3气凝胶的干燥44

2.2Al2O3气凝胶的性质46

2.2.1高温热学性质46

2.2.2催化性质47

2.3掺杂改性的Al2O3气凝胶47

2.3.1二元Al2O3气凝胶47

2.3.2多元Al2O3气凝胶49

参考文献49



第3章TiO2气凝胶51

3.1TiO2气凝胶的制备51

3.1.1TiO2湿凝胶的合成51

3.1.2干燥方式的选择52

3.1.3模板法53

3.2TiO2气凝胶的结构54

3.3TiO2气凝胶的特性与应用55

3.3.1TiO2的光催化机理55

3.3.2TiO2气凝胶的光催化56

3.3.3掺杂与改性57

参考文献57

第4章碳气凝胶60

4.1碳气凝胶的制备60

4.1.1碳气凝胶的原料60

4.1.2有机气凝胶碳化61

4.1.3碳气凝胶活化61

4.1.4球形碳气凝胶的制备62

4.1.5模板法63

4.2碳气凝胶的结构63

4.2.1微观形貌63

4.2.2内部孔道结构64

4.2.3相组成64

4.3碳气凝胶的性能65

4.3.1热导率65

4.3.2比表面积65

4.3.3声阻抗65

4.3.4电学性质66

4.3.5吸附性66

4.4碳气凝胶的最新进展67

4.4.1全碳超轻气凝胶67

4.4.2碳纳米管气凝胶68

4.4.3硬碳气凝胶68

4.4.4碳气凝胶的金属杂化69

参考文献70

第5章石墨烯气凝胶72

5.1石墨烯的概念72

5.2石墨烯气凝胶的结构与特性74

5.3石墨烯气凝胶的制备75

5.3.1石墨烯气凝胶的形成机理75

5.3.2模板法76

5.3.3支撑法81

5.3.4基面法82

5.3.5凝胶法83

5.3.6热液组装法86

5.3.7交联增韧法87

5.3.8其他方法89

5.4石墨烯气凝胶的发展趋势90

5.4.13D打印石墨烯气凝胶91

5.4.2石墨烯气凝胶复合材料92

5.4.3自然干燥技术制备石墨烯气凝胶92

参考文献92

第6章其他无机气凝胶97

6.1氧化物气凝胶97

6.1.1ZrO2气凝胶97

6.1.2MgO气凝胶100

6.1.3CuO气凝胶102

6.1.4ZnO气凝胶103

6.1.5Fe2O3气凝胶103

6.2硫族气凝胶104

6.2.1硫解合成104

6.2.2团簇合成105

6.2.3纳米粒子组装105

6.3氮化物气凝胶105

6.4金属气凝胶106

6.4.1Au气凝胶106

6.4.2Ag气凝胶106

6.4.3Pd气凝胶107

6.4.4双金属气凝胶108

参考文献108

第二篇有机气凝胶

第7章聚合物气凝胶112

7.1间苯二酚甲醛气凝胶112

7.1.1RF气凝胶的合成化学112

7.1.2RF气凝胶的性能和应用116

7.1.3RF气凝胶黏结剂116

7.2三聚氰胺甲醛气凝胶118

7.3聚氨酯气凝胶119

7.3.1PU气凝胶的合成119

7.3.2结构与性能119

7.4聚脲气凝胶120

7.4.1PUA气凝胶的合成120

7.4.2结构与性能121
内容简介:
“中国战略性新兴产业——前沿新材料”丛书是中国材料研究学会组织、由国内一流学者著述的一套材料类科技著作。丛书突出颠覆性、前瞻性、前沿性特点，涵盖了超材料、气凝胶、离子液体、多孔金属等10多种重点发展的前沿新材料。本书为《气凝胶》分册。气凝胶材料是一种具有纳米多孔结构的新型功能材料，具有超轻、高比面积、绝热、隔音、吸附、催化等特性，在航空航天、建筑节能、军事、保温隔热等领域有巨大的应用前景。本书围绕气凝胶的制备、性能与应用，全面反映了气凝胶领域的国内外研究现状和技术水平，并对未来气凝胶产业的发展方向进行了指南性解读和趋势预测。本书适合气凝胶技术与材料研发工作者和工程技术人员参考，也可供新材料科研院所、高等学校、新材料产业界、政府相关部门、新材料中介咨询机构等领域的人员参考。；
作者简介:
张光磊，工学博士、教授，石家庄铁道大学研究生学院副院长，河北省超材料与微器件工程研究中心主任，入选河北省“三三三人才工程”。
目录:
绪论1

0.1气凝胶定义与特性1

0.1.1气凝胶的定义1

0.1.2气凝胶的合成过程与原理1

0.1.3气凝胶的物质状态2

0.1.4气凝胶的特性3

0.2气凝胶的发展历程6

0.3气凝胶的地位和作用8

0.4气凝胶的分类8

附录“气凝胶之父”Kistler的传奇人生9

参考文献11

第一篇无机气凝胶

第1章SiO2气凝胶14

1.1SiO2气凝胶的制备14

1.1.1溶胶—凝胶过程15

1.1.2超声凝胶法17

1.1.3干燥过程18

1.2SiO2气凝胶的结构与性能25

1.2.1气凝胶的显微结构25

1.2.2SiO2气凝胶的绝热性能25

1.2.3SiO2气凝胶的力学性能27

1.2.4疏水SiO2气凝胶30

1.2.5柔性SiO2气凝胶32

1.3SiO2气凝胶的结构模拟与性能计算34

1.3.1气凝胶的等效热理论35

1.3.2气凝胶的分子动力学模拟35

参考文献37

第2章Al2O3气凝胶42

2.1Al2O3气凝胶的制备方法42

2.1.1溶胶—凝胶工艺42

2.1.2Al2O3气凝胶的干燥44

2.2Al2O3气凝胶的性质46

2.2.1高温热学性质46

2.2.2催化性质47

2.3掺杂改性的Al2O3气凝胶47

2.3.1二元Al2O3气凝胶47

2.3.2多元Al2O3气凝胶49

参考文献49



第3章TiO2气凝胶51

3.1TiO2气凝胶的制备51

3.1.1TiO2湿凝胶的合成51

3.1.2干燥方式的选择52

3.1.3模板法53

3.2TiO2气凝胶的结构54

3.3TiO2气凝胶的特性与应用55

3.3.1TiO2的光催化机理55

3.3.2TiO2气凝胶的光催化56

3.3.3掺杂与改性57

参考文献57

第4章碳气凝胶60

4.1碳气凝胶的制备60

4.1.1碳气凝胶的原料60

4.1.2有机气凝胶碳化61

4.1.3碳气凝胶活化61

4.1.4球形碳气凝胶的制备62

4.1.5模板法63

4.2碳气凝胶的结构63

4.2.1微观形貌63

4.2.2内部孔道结构64

4.2.3相组成64

4.3碳气凝胶的性能65

4.3.1热导率65

4.3.2比表面积65

4.3.3声阻抗65

4.3.4电学性质66

4.3.5吸附性66

4.4碳气凝胶的最新进展67

4.4.1全碳超轻气凝胶67

4.4.2碳纳米管气凝胶68

4.4.3硬碳气凝胶68

4.4.4碳气凝胶的金属杂化69

参考文献70

第5章石墨烯气凝胶72

5.1石墨烯的概念72

5.2石墨烯气凝胶的结构与特性74

5.3石墨烯气凝胶的制备75

5.3.1石墨烯气凝胶的形成机理75

5.3.2模板法76

5.3.3支撑法81

5.3.4基面法82

5.3.5凝胶法83

5.3.6热液组装法86

5.3.7交联增韧法87

5.3.8其他方法89

5.4石墨烯气凝胶的发展趋势90

5.4.13D打印石墨烯气凝胶91

5.4.2石墨烯气凝胶复合材料92

5.4.3自然干燥技术制备石墨烯气凝胶92

参考文献92

第6章其他无机气凝胶97

6.1氧化物气凝胶97

6.1.1ZrO2气凝胶97

6.1.2MgO气凝胶100

6.1.3CuO气凝胶102

6.1.4ZnO气凝胶103

6.1.5Fe2O3气凝胶103

6.2硫族气凝胶104

6.2.1硫解合成104

6.2.2团簇合成105

6.2.3纳米粒子组装105

6.3氮化物气凝胶105

6.4金属气凝胶106

6.4.1Au气凝胶106

6.4.2Ag气凝胶106

6.4.3Pd气凝胶107

6.4.4双金属气凝胶108

参考文献108

第二篇有机气凝胶

第7章聚合物气凝胶112

7.1间苯二酚甲醛气凝胶112

7.1.1RF气凝胶的合成化学112

7.1.2RF气凝胶的性能和应用116

7.1.3RF气凝胶黏结剂116

7.2三聚氰胺甲醛气凝胶118

7.3聚氨酯气凝胶119

7.3.1PU气凝胶的合成119

7.3.2结构与性能119

7.4聚脲气凝胶120

7.4.1PUA气凝胶的合成120

7.4.2结构与性能121

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