《Silica Aerogel Composites: Novel Fabrication Methods》

请叫我雷锋

《Silica Aerogel Composites: Novel Fabrication Methods》
硅气凝胶复合材料：新的制备方法
作者：
Mahesh Sachithanadam
Sunil Chandrakant Joshi
出版社：Springer
出版时间：2016年

《Silica Aerogel Composites: Novel Fabrication Methods》

《Silica Aerogel Composites: Novel Fabrication Methods》

《Silica Aerogel Composites: Novel Fabrication Methods》

《Silica Aerogel Composites: Novel Fabrication Methods》

目录
1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 What Is Aerogel??? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 How It All Started… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 Uniqueness of the Book . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2 Aerogels Today . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 Aerogels Today . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.3 Market Outlook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.4 Silica Aerogels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.5 Evolution of Silica Aerogels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.5.1 Formation of Wet Gel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.5.2 Aging and Fluid Exchange of Wet Gel . . . . . . . . . . . . . 9
2.5.3 Drying . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.6 Concluding Remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3 Fabrication Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.2 Silica Aerogel ‘Hybrid’ Composites—Developments
and Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.3 Silica Aerogel Binder Composites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.3.1 Associated Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.4 Surface Chemistry of Silica Aerogel Granules . . . . . . . . . . . . . 18
3.5 Possible Routes of Binder Composite Fabrication. . . . . . . . . . . 20
3.5.1 Route 1—Resin Binders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.5.2 Route 2—De-Methylation of Hydrophobic Groups. . . . . 20
3.5.3 Route 3—Water Soluble Materials . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.6 Possible Binder Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.6.1 Gelatin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.6.2 Additives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.7 Materials’ Property and Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.8 Fabrication Methodologies of GSA Composites . . . . . . . . . . . . 29
3.8.1 FM Method. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.8.2 FD Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.9 Concluding Remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4 Microstructural Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.2 Hypothesis on Binder Concept. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.3 Chemical Analysis of Gelatin Films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.4 Microstructural Examination of Silica Aerogels and Their
Composites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.4.1 SEM/EDX Characterization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.4.2 XPS/ESCA Surface Characterization . . . . . . . . . . . . . . 46
4.5 Concluding Remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5 A New Phenomenon—Brittle to Ductile Transition . . . . . . . . . . . . 51
5.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.1.1 Parametric Model. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
5.1.2 Direct Experimental Measurements . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.2 Experimental Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.3 GSA and GSA–SDS Composites (FM Method) . . . . . . . . . . . . 57
5.3.1 Compressive Stress–Strain Behavior
(FM Composites) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.3.2 Unusual Phenomenon—Brittle to Ductile Behavior . . . . 59
5.3.3 Influence of SDS on Composite Properties from
ANOVA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.3.4 Strain Recovery Optimization via Empirical Models. . . . 64
5.4 Validation of Optimal Properties with GSA–SDS
Composites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.4.1 Influence of Silica Aerogel Granules on Mechanical
Properties of GSA–SDS Composites . . . . . . . . . . . . . . 69
5.5 FMWNT-Doped GSA and GSA–SDS Composites (FM) . . . . . . 72
5.5.1 Influence of FMWNT on Composites . . . . . . . . . . . . . . 72
5.5.2 Experimental Result—General Trend of Stress–Strain
Curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.5.3 Empirical Analysis of Various Properties . . . . . . . . . . . 75
5.6 Concluding Remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Appendix 5A—Failed Specimen Analysis (FM Method). . . . . . . . . . . 79
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
viii Contents
6 Superhydrophobic and Ultralow Thermal Insulation . . . . . . . . . . . 81
6.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
6.1.1 Hydrophobicity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
6.2 Thermal Conductivity Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
6.3 Operating Temperature of GSA–SDS Composites . . . . . . . . . . 87
6.4 Silica Aerogel Granule Size Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
6.5 Thermal Conductivity of Silica Aerogel Granules . . . . . . . . . . . 89
6.6 Thermal Conductivity of GSA–SDS Composites . . . . . . . . . . . 91
6.6.1 Influence of Silica Aerogel Granules on the Thermal
Conductivity of GSA–SDS (FD) Composites. . . . . . . . . 93
6.7 Thermal Conductivity of GSA–SDS/FMWNT Composites . . . . 94
6.7.1 Optimization and Validation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
6.8 Thermal Transport Phenomenon in GSA–SDS/FMWNT
Composites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
6.9 Superhydrophobicity of FMWNT doped GSA–SDS
Composites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.10 Concluding Remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Appendix 6A—Granule Size Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Appendix 6B—Optimization of Coupled Function . . . . . . . . . . . . . . . 106
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
7 Acoustic Performance of Silica Aerogel Composites . . . . . . . . . . . . 109
7.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
7.2 Experimental Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
7.2.1 Transfer Function Method (2-microphone) . . . . . . . . . . 111
7.2.2 Inferential Transmission Loss (InTLM). . . . . . . . . . . . . 113
7.2.3 Sound Meter Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
7.3 Silica Aerogel Granules Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
7.3.1 Transmission Loss of Silica Aerogel Granules . . . . . . . . 118
7.4 Acoustic Performance GSA–SDS Composites and Other
Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
7.4.1 GSA–SDS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
7.4.2 GSA–SDS/FMWNT Composites . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
7.4.3 ‘InTLM’ and Sound Meter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
7.5 Comparative Analysis with Other Traditional Materials . . . . . . . 128
7.5.1 Acoustic Activity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
7.6 Concluding Remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Appendix: Useful MATLAB Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135


专业书籍
下载地址：（回复后可见）

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

璀璨星空

谢谢分享。
来自: 微社区

御锋

好书

thunder55

学习雷锋好榜样

mogudeng

楼主好人，一生平安

帝皇

非常感谢分享