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1. 研究目的与意义（文献综述）
二氧化硅气凝胶因其特有的纳米尺寸连续孔洞结构，具有密度低、孔隙率高、比表面积高、孔分布均匀、热导率低等特点。 其复合隔热材料在航空、建筑、工业生产等领域有广阔的发展前景，尤其是建筑领域，目前国内外均进行了重点研究开发，并取得了一定研究成果。
随着建筑节能降耗要求的提高和现代技术的发展，建筑保温隔热隔音材料也向轻质、多功能和绿色环保等方向发展。二氧化硅气凝胶作为一种新型纳米轻质、耐火、透明、绝热的高效保温隔热材料越来越受到人们的广泛关注，目前，其应用形式主要有气凝胶玻璃、气凝胶涂料、气凝胶毡和板材、气凝胶混凝土和砂浆以及屋顶太阳能集热器等。
虽然各种新型二氧化硅气凝胶的研究、生产、应用已取得了很大的进展，但是若要在建筑领域取代传统的保温隔热材料，还有很多需要整个产业链共同面对和研究解决的问题。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
材料制备：利振动超疏水表面和溶胶凝胶法制备纳微米与微毫米级别尺寸的二氧化硅水凝胶球，并对水凝胶球进行疏水改性与常压干燥，获得不同尺度的气凝胶球填料，然后结合相关文献，研究和分析微球级配匹配设计对材料的3d可打印性和打印成型性能的影响。
材料表征：利用振实密度法表征气凝胶颗粒的密度；用扫描电子显微镜表征颗粒大小、粒径分布和微观形貌；用热同步分析仪表征材料的热稳定性和绝热性能。
3. 研究计划与安排
第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。
第4-6周：按照设计方案，利用超疏水表面与溶胶凝胶法制备不同尺寸的二氧化硅水凝胶球。
第7-9周：对水凝胶球进行疏水改性与常压干燥，获得气凝胶球状填料，并对气凝胶的密度、绝热性能等性能指标的影响因素进行表征和分析。
4. 参考文献（12篇以上）
[1] yu h, liang x, wang j, et al. preparation and characterization of hydrophobic silica aerogel sphere products by co-precursor method[j]. solid state sciences, 2015, 48:155-162.
[2] rao a v, kulkarni m m, pajonk g m, et al. synthesis and characterization of hydrophobic silica aerogels using trimethylethoxysilane as a co-precursor[j]. journal of sol-gel science and technology, 2003, 27(2):103-109.
[3] rao a v, kulkarni m m, amalnerkar d p, et al. surface chemical modification of silica aerogels using various alkyl-alkoxy/chloro silanes[j]. applied surface science, 2003, 206(1):262-270.
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