黃仁達，吳會軍，，何石泉，楊建明

（1.廣州大學土木工程學院，廣東廣州510006；2.廣州大學建筑節(jié)能研究院）

二氧化硅氣凝膠復合材料熱導率優(yōu)化研究進展*

黃仁達1，吳會軍1，2，何石泉2，楊建明1

（1.廣州大學土木工程學院，廣東廣州510006；2.廣州大學建筑節(jié)能研究院）

二氧化硅氣凝膠復合材料由于具有良好的力學和隔熱性能，在建筑、航空和其他工業(yè)領域展現(xiàn)出良好的節(jié)能應用前景。從增強材料的幾何特征、含量、排列方式等方面概述了二氧化硅氣凝膠復合材料熱導率的規(guī)律，綜述了二氧化硅氣凝膠復合材料熱導率的實驗和理論優(yōu)化研究進展，分析了現(xiàn)階段實驗和理論模型優(yōu)化二氧化硅氣凝膠復合材料熱導率存在的問題，并提出了優(yōu)化二氧化硅氣凝膠復合材料熱導率的方法，為制備高隔熱性能的二氧化硅氣凝膠復合材料提供理論指導。

SiO2氣凝膠；增強材料；復合材料

Abstract：SiO2aerogel composites have a good energy-saving application prospects in architecture，aviation，and other industry fields for its excellent mechanical and thermal insulation performance.The mechanism of the thermal conductivity of SiO2aerogel composites was summarized from the geometric features，contents，and arrangement of the reinforced materials.The research progress of experimental and theoretical optimization on the thermal conductivity of SiO2aerogel composites was reviewed.Furthermore，the existing problems of optimizing the thermal conductivity of the SiO2aerogel composites were analyzed，the method for optimizing the thermal conductivity of the composites was also proposed，providing theoretical guidance for preparation high performance insulation SiO2aerogel composites.

Key words：SiO2aerogel；reinforced material；composites

SiO2氣凝膠是由膠體粒子或高聚物分子相互聚結、構成的納米多孔網(wǎng)絡結構，并在空隙中充滿氣態(tài)分散介質(zhì)的一種高分散固態(tài)材料［1］。SiO2氣凝膠有許多獨特的性能，如高孔隙率、低密度、低熱導率及高透明性，使得SiO2氣凝膠作為一種特殊的納米多孔材料常應用于力學、聲學、熱學及光學等各個領域。但純SiO2氣凝膠脆性大，強度低，結構不穩(wěn)定等力學性能缺點，極大限制了其在工程領域中的應用［2］。

為改善SiO2氣凝膠的力學性能，通常的方法是在制備氣凝膠基體中復合玻璃纖維、陶瓷纖維、靜電紡纖維等增強纖維，制成纖維/SiO2氣凝膠復合材料［3］。纖維的加入改善了SiO2氣凝膠本身的力學性能，但對SiO2氣凝膠中高溫熱輻射的抑制不明顯（3～8 μm），研究者通過加入 C、TiO2、SiC 等遮光材料進一步改善氣凝膠的中高溫隔熱性能［4］，制成同時摻雜纖維和遮光劑的SiO2氣凝膠復合材料，從而有效改善SiO2氣凝膠的力學性能和中高溫隔熱性能。由于在SiO2氣凝膠基體中加入了增強材料，SiO2氣凝膠復合材料的熱導率不僅受氣凝膠特性如密度、孔徑和外界環(huán)境參數(shù)（溫度、壓強等）的影響，還受增強材料因素如材料幾何特征、含量及排列方式等因素的影響［5］，從而使得SiO2氣凝膠復合材料的熱導率的影響因素非常復雜，較難實現(xiàn)對熱導率的精確預測與優(yōu)化。

本文從增強材料參數(shù)方面概述了SiO2氣凝膠復合材料熱導率的影響規(guī)律，從實驗測試和理論模型方面綜述了熱導率的優(yōu)化方法，為制備高隔熱性能的SiO2氣凝膠復合材料提供理論指導，促進SiO2氣凝膠材料的節(jié)能應用。

1 增強材料參數(shù)對SiO2氣凝膠復合材料熱導率的影響

1.1 幾何特征及材料含量

增強材料的幾何特征包括材料形狀和特征尺寸。材料的形狀指增強材料在氣凝膠基體中的分布形態(tài)，取決于材料的種類及結構特性。遮光劑分布形狀復雜，有球形、塊狀、短圓柱狀等，而纖維主要為長圓柱形顆粒，在SiO2氣凝膠基體中分別復合遮光劑和纖維等材料，可形成遮光劑或纖維/氣凝膠復合材料，在SiO2氣凝膠基體中同時復合遮光劑和纖維能改善氣凝膠的力學和隔熱性能，形成遮光劑/纖維/氣凝膠復合材料。圖1a為SiO2氣凝膠，b、c為SiC、TiO2遮光劑/SiO2氣凝 膠復 合 材 料 ，d、e 為PVDF、石英玻璃纖維/SiO2氣凝膠復合材料的掃描電鏡圖，可以看出氣凝膠具有納米多孔結構，遮光劑呈塊狀或短圓柱狀，而纖維呈長圓柱形，與氣凝膠基體結合良好。圖1f為玻璃纖維/TiO2/SiO2氣凝膠復合材料的掃描電鏡圖，塊狀TiO2遮光劑與圓柱狀纖維在SiO2氣凝膠基體中分散均勻。

圖1 氣凝膠及其復合材料的掃描電鏡圖

選擇適當?shù)脑鰪姴牧戏N類及分布形狀能有效改善SiO2氣凝膠復合材料的隔熱性能。T.Xie等［10］研究結果表明，常溫下增強材料的分布形狀對熱導率的影響較小，顯著影響高溫復合材料的熱導率。另外，韓亞芬［11］實驗測試結果發(fā)現(xiàn)，柱狀纖維/SiO2氣凝膠復合材料的熱導率要大于球形遮光劑；然而，當球形遮光劑及柱狀纖維都存在于SiO2氣凝膠基體中時，發(fā)現(xiàn)柱狀纖維的加入可能不利于氣凝膠復合材料的隔熱，這可能是因為纖維主要增強SiO2氣凝膠的力學性能，而遮光劑主要增強SiO2氣凝膠遮擋熱輻射能力。了解不同增強材料結構特性對研究材料分布形狀對熱導率的影響具有重要意義，增強材料分布形狀對SiO2氣凝膠復合材料熱導率的影響存在一般影響規(guī)律，即常溫下對SiO2氣凝膠復合材料的熱導率影響較小，高溫下影響更明顯。

增強材料的特征尺寸主要指直徑的大小，遮光劑尺寸一般為微米級，而纖維根據(jù)尺寸大小分為微米纖維（如常規(guī)束狀玻璃纖維與預制件陶瓷纖維）以及納米纖維（如碳納米纖維）及靜電紡纖維等，同種增強材料的內(nèi)部尺寸大小也可能不一樣，因此氣凝膠復合材料的隔熱性能存在很大不同。D.Sun等［12］研究發(fā)現(xiàn)當粒徑為2～3 μm時，炭黑/SiO2氣凝膠復合材料的熱導率最小，并能顯著降低高溫下氣凝膠復合材料的熱導率，這表明添加增強材料在高溫下對紅外輻射的遮擋效果好；在控制二氧化硅纖維體積分數(shù)為3%，發(fā)現(xiàn)當纖維直徑變化范圍為4～8 μm時，二氧化硅纖維/氣凝膠復合材料熱導率最?。?3］。大量研究結果表明不同種類的增強材料特征尺寸存在差異，但對于同種類的增強材料，存在最佳的增強材料尺寸使氣凝膠復合材料的熱導率最小。

采用石英玻璃纖維為研究對象，如圖2a所示，當溫度為300 K時，隨著纖維直徑的增大，石英玻璃纖維/SiO2氣凝膠復合材料的熱導率基本不變，而高溫1 000 K時，熱導率先減小后增大，存在最佳纖維直徑使復合材料的熱導率最小，且隨著溫度的升高，適當減小直徑能優(yōu)化復合材料的熱導率，這可能與高溫下增大纖維直徑能降低復合材料的輻射熱導率有關［8］。研究表明SiO2氣凝膠復合材料的熱導率的大小與增強材料尺寸大小不呈正相關或負相關的關系，雖然不同增強材料的尺寸大小不一樣，但對于同種類的增強材料，材料尺寸對SiO2氣凝膠復合材料的熱導率存在相同的影響機制。

增強材料含量指材料在復合材料中占比重的大小，適當組分的增強材料能有效改善SiO2氣凝膠復合材料的隔熱性能。如圖2b所示，以石英玻璃纖維/SiO2氣凝膠復合材料為研究對象，常溫下隨著增強材料體積分數(shù)的增大，氣凝膠復合材料的熱導率基本不變，而高溫1 000 K下，熱導率隨著纖維體積分數(shù)的增大而減小，且隨著溫度的升高，適當減小纖維體積分數(shù)可優(yōu)化氣凝膠復合材料的熱導率，說明高溫下增強材料含量對復合材料的隔熱性能影響顯著［8］。

圖2 纖維/SiO2氣凝膠復合材料熱導率隨石英玻璃纖維直徑與體積分數(shù)的變化規(guī)律［8］

另外，研究表明當遮光劑TiO2摻雜量為5%（質(zhì)量分數(shù)）時，SiO2氣凝膠復合材料在常溫和673 K的熱導率分別從 0.024 W/（m·K）和 0.039 W/（m·K）減小到 0.014 W/（m·K）和 0.028 W/（m·K）［14］，這表明 TiO2遮光劑的存在能有效降低復合材料的熱導率而改善隔熱性能；Z.Li等［15］發(fā)現(xiàn)當芳綸纖維質(zhì)量分數(shù)從3%增大到7%時，芳綸纖維/SiO2氣凝膠復合材料的熱導率從 0.022 1 W/（m·K）增大到 0.023 5 W/（m·K），具有較優(yōu)的隔熱性能和力學性能，表明加入少量纖維能有效改善氣凝膠的力學和隔熱性能；另外大量研究發(fā)現(xiàn)常溫下纖維/SiO2氣凝膠復合材料的熱導率并未隨著體積分數(shù)增大而顯著上升，這可能與常溫下增強纖維的加入增強了氣凝膠結構，同時增強了氣凝膠的多孔性有關［8］，而高溫下SiO2氣凝膠復合材料的熱導率明顯低于單獨情況下增強材料的熱導率，說明增強材料的加入能降低高溫下復合材料的輻射熱導率，所以能有效降低高溫下復合材料的熱導率改善隔熱性能。

常溫下增強材料含量對SiO2氣凝膠復合材料的熱導率影響較小，高溫下增強材料的存在能有效改善氣凝膠復合材料的隔熱性能。增強材料含量對氣凝膠復合材料熱導率的影響機制與氣凝膠、增強材料特性及復合制備方法等有關。為了改善復合材料的力學性能和中高溫隔熱性能，控制增強材料含量在一定范圍內(nèi)是優(yōu)化的方向；另外，在SiO2氣凝膠基體中添加適當組分的纖維和遮光劑的同時改善復合材料的力學和隔熱性能的三元正交設計與優(yōu)化是后期學者研究的重要方向。

1.2 排列方式

增強材料在氣凝膠基體中的排列方式會影響SiO2氣凝膠復合材料的隔熱性能，增強材料在SiO2氣凝膠基體中分布方式主要分為有序分布、平面隨機分布和空間隨機分布［5］，其中平面隨機分布指增強材料在SiO2氣凝膠基體中有一致的排列方向，纖維軸與熱流傳遞方向有一個相同的角度，空間隨機分布指材料在SiO2氣凝膠基體中雜亂無規(guī)則的排列。圖3為3種不同分布方式的纖維/氣凝膠復合材料的結構圖。

圖3 氣凝膠復合材料的結構［5］

對于有序纖維排列方向，如圖4所示，Y.Liao等［16］采用等效熱阻法針對纖維分層結構（LLLL、LTLT）研究了玻璃纖維在熱流平行、縱向垂直、橫向垂直排列3個方向的SiO2氣凝膠復合材料熱導率，結果發(fā)現(xiàn)當熱量縱向垂直纖維排列方向（N）時熱導率最低。

圖4 不同排列方式的SiO2氣凝膠復合材料的熱導率［16］

而針對平面隨機分布，W.Z.Fang等［17］分別計算了纖維在垂直熱流方向的水平面內(nèi)，纖維與水平面夾角在±30°、±90°內(nèi)隨機分布的 SiO2氣凝膠復合材料熱導率，結果發(fā)現(xiàn)纖維在垂直于熱流方向的水平面內(nèi)隨機排布時熱導率最低，但研究都是基于模型求解，往往忽略了纖維尺寸及纖維之間交叉堆積的影響；針對空間隨機分布，T.Xie等［10］通過模型求解得到SiO2氣凝膠復合材料熱導率隨著纖維角度從0變化到90°時，復合材料的熱導率先減小后增大，且當角度為69°時，復合材料的熱導率最小，但通過此模型求解往往忽略了單根纖維尺寸、纖維間距對氣凝膠復合材料熱導率的影響，因此更準確地計算氣凝膠復合材料的熱導率的模型有待研究。

不同增強材料排列方式的氣凝膠復合材料的隔熱效果不一樣，遮光劑在氣凝膠基體中分散均勻時隔熱性能較好，而纖維有序分布在熱量縱向垂直纖維排列方向具有最佳隔熱效果；針對平面隨機分布，纖維在垂直于熱流方向的水平面內(nèi)隔熱性能最佳；而空間隨機分布雖更能代表纖維在SiO2氣凝膠中的排列方式，但由于纖維在氣凝膠基體中的排列更隨機、復雜，且影響因素較多，因此氣凝膠復合材料的最佳隔熱性能存在較大的不確定性，一定程度上加大了空間隨機分布下的SiO2氣凝膠復合材料熱導率數(shù)學模型建立的難度。目前主要依據(jù)掃描電鏡圖確定增強材料在氣凝膠基體中的排列方式，其次根據(jù)排列方式建立數(shù)學模型預測計算氣凝膠復合材料熱導率，由于增強材料在氣凝膠基體中的排列方式不唯一，模型的建立為SiO2氣凝膠復合材料的結構設計和熱導率的優(yōu)化提供了理論指導。

2 SiO2氣凝膠復合材料熱導率優(yōu)化

國內(nèi)外研究者對SiO2氣凝膠復合材料的熱導率做了大量的研究，通常獲得SiO2氣凝膠復合材料熱導率的主要有兩種途徑：實驗測試與模型預測。目前SiO2氣凝膠復合材料熱導率的實驗測試方法主要是瞬態(tài)平面熱源法和瞬態(tài)熱帶法；而SiO2氣凝膠復合材料熱導率的理論模型預測方法主要分為理論推導預測和數(shù)值模擬預測。

2.1 基于實驗測試的SiO2氣凝膠復合材料熱導率優(yōu)化

實驗測試SiO2氣凝膠復合材料熱導率的方法主要是瞬態(tài)平面熱源法和瞬態(tài)熱帶法，通過這兩種方法優(yōu)化的基本原理是運用控制變量法比較不同情況下SiO2氣凝膠復合材料熱導率的大小，從而以獲得最低熱導率為目標實現(xiàn)對各實驗參數(shù)的優(yōu)化。

方文振等［18］基于瞬態(tài)平面熱源法得出當摻雜遮光劑粒徑為3.5 μm，體積分數(shù)為3.75%時，SiO2氣凝膠復合材料的熱導率最低，并發(fā)現(xiàn)存在最佳的氣凝膠密度值使材料的熱導率最低，實現(xiàn)了對粒徑、體積分數(shù)、密度關于氣凝膠復合材料熱導率的優(yōu)化；而以玻璃纖維/SiO2氣凝膠復合材料為研究對象，發(fā)現(xiàn)當纖維體積分數(shù)為3%～4.2%時，復合材料的熱導率可低至0.025 W/（m·K），實現(xiàn)了對纖維體積分數(shù)的優(yōu)化［8］；此外采用瞬態(tài)熱帶法［19］測試實現(xiàn)了關于溫度、壓力、氣凝膠密度等因素對SiO2氣凝膠復合材料熱導率的優(yōu)化。上述這些研究都通過實驗測試優(yōu)化了SiO2氣凝膠復合材料的熱導率，存在最佳的實驗影響因素如溫度、直徑、體積分數(shù)、氣凝膠密度等使SiO2氣凝膠復合材料的熱導率最優(yōu)，為后期學者提供了從實驗方面優(yōu)化SiO2氣凝膠復合材料的熱導率的設計方法。

目前多數(shù)研究者都通過溶膠凝膠和常壓干燥法制備得到增強材料/SiO2氣凝膠復合材料，制備所需原料多、工藝程序繁瑣復雜、制備實驗條件要求高等，從而使得從實驗方面優(yōu)化氣凝膠復合材料的熱導率存在較大難度；同時由于SiO2氣凝膠基體和增強材料的本身特性，以及SiO2氣凝膠和增強材料的制備復合工藝等問題，且不同影響因素對SiO2氣凝膠復合材料的熱導率有不同的影響機制，更加大了通過實驗優(yōu)化SiO2氣凝膠復合材料熱導率的難度。

從SiO2氣凝膠基體制備方面，改善氣凝膠制備工藝、工序，研究原料配比等制備參數(shù)對復合材料熱導率的影響，從而控制氣凝膠孔徑分布和密度是優(yōu)化的方向；而增強材料方面，選擇合適的材料，改進增強材料加工制備方法，了解添加材料的特性，減小SiO2氣凝膠與材料復合過程中所產(chǎn)生的裂紋、孔洞，減小非均勻結構等是優(yōu)化SiO2氣凝膠復合材料熱導率需解決的關鍵問題；復合工藝方面，根據(jù)增強材料類型和結構特點，選擇合適的復合方法，改進復合工藝使增強材料在氣凝膠基體中分散均勻，從而減少氣凝膠基體與增強材料之間的團聚現(xiàn)象，使增強材料之間的孔隙被氣凝膠完全填充，消除材料之間的相互接觸等是通過實驗優(yōu)化SiO2氣凝膠復合材料熱導率需解決的難題。

此外，優(yōu)化SiO2氣凝膠復合材料的熱導率，還需在大量的實驗基礎上，比較不同的制備和復合方法，調(diào)節(jié)各影響因素，總結出適用于不同實驗工藝下的熱導率優(yōu)化方法，從而總結出SiO2氣凝膠復合材料熱導率的影響因素的一般規(guī)律。

2.2 基于理論模型的SiO2氣凝膠復合材料熱導率優(yōu)化

很多研究者總結了不同的SiO2氣凝膠復合材料熱導率的理論計算模型，主要有單元體、串并聯(lián)及Hamilton模型等，這些模型的建立為SiO2氣凝膠復合材料熱導率的預測與優(yōu)化提供了理論依據(jù)。T.Xie等［10］采用Hamilton模型計算發(fā)現(xiàn)存在最佳的纖維體積分數(shù)使石英玻璃纖維/SiO2氣凝膠復合材料的熱導率最小，并對比了C、SiC、TiO23種材料的隔熱性能，發(fā)現(xiàn)TiO2在高溫隔熱保溫中應用優(yōu)勢明顯，實現(xiàn)了關于纖維體積分數(shù)及種類的優(yōu)化；趙俊杰等［20］基于理論模型研究發(fā)現(xiàn)纖維種類的合理選擇對改善材料的中高溫隔熱性能有顯著效果。研究者通過模型計算實現(xiàn)了單因素SiO2氣凝膠復合材料熱導率的優(yōu)化問題，由于SiO2氣凝膠復合材料的熱導率影響因素多且影響因素之間對熱導率的影響存在交叉耦合效應等難題，使得精確預測和優(yōu)化非常困難。

圖5 1 000 K時纖維體積分數(shù)和纖維直徑的同時優(yōu)化［8］

在近期研究中，J.Yang等［8］發(fā)現(xiàn)同時優(yōu)化纖維體積分數(shù)和直徑得到的熱導率比單獨優(yōu)化體積分數(shù)低50%，而比單獨優(yōu)化直徑低20%，表明二元同時優(yōu)化可得到較小的石英玻璃纖維/SiO2氣凝膠復合材料的熱導率。圖5為高溫1 000 K時同時優(yōu)化纖維體積分數(shù)和直徑得到的熱導率二維和三維示意圖，存在最佳的纖維體積分數(shù)和直徑使石英玻璃纖維/SiO2氣凝膠復合材料的熱導率最小。雖然計算SiO2氣凝膠復合材料的不同結構模型近年來得到廣泛發(fā)展和應用，但這些計算模型都是通過一定的傳熱假設，與實際情況存在一定的偏差，通過與實驗對比驗證模型的可行性，經(jīng)數(shù)值求解得到復合材料的熱導率的方法，不能快速預測和優(yōu)化氣凝膠復合材料的熱導率。由于氣凝膠復合材料的熱導率影響因素涉及多參數(shù)、多維度，通過建立數(shù)學模型運用數(shù)學方法預測與優(yōu)化熱導率計算過程復雜。目前暫無文獻報道關于三元或多元影響參數(shù)同時優(yōu)化SiO2氣凝膠復合材料熱導率，為促進SiO2氣凝膠復合材料的發(fā)展與節(jié)能應用，多參數(shù)同時優(yōu)化SiO2氣凝膠復合材料的熱導率是未來研究的重要方向。

3 結論與展望

氣凝膠作為一種超級隔熱材料，在建筑、航空、化工等領域具有廣闊的應用前景。目前，SiO2氣凝膠存在力學性能和中高溫隔熱性能差等缺陷限制了其使用，通過在SiO2氣凝膠基體中加入纖維或遮光劑等增強材料而得到有效改善，但加入增強材料使SiO2氣凝膠復合材料的熱導率不僅受氣凝膠特性和外界環(huán)境參數(shù)的影響，還受增強材料特性的影響。本文從增強材料方面綜述了SiO2氣凝膠復合材料熱導率的影響機制。針對SiO2氣凝膠復合材料熱導率的影響因素復雜，且因素之間存在交叉耦合效應，較難實現(xiàn)對熱導率的精確預測與優(yōu)化等問題，從實驗測試與理論模型方面綜述了SiO2氣凝膠復合材料熱導率的優(yōu)化方法研究進展，提出了優(yōu)化方法：實驗方面，改進氣凝膠及復合材料制備工藝，減少復合過程中產(chǎn)生的裂紋、孔洞，減少材料與材料之間的接觸等實驗問題是優(yōu)化的方向；理論方面，現(xiàn)有SiO2氣凝膠復合材料熱導率優(yōu)化方法主要從單一因素優(yōu)化，為促進SiO2氣凝膠復合材料的發(fā)展與節(jié)能應用，三元或多元參數(shù)優(yōu)化SiO2氣凝膠復合材料的熱導率是未來重要的研究方向。另外，在工程實際應用中先進的SiO2氣凝膠復合材料在同時具備良好的力學和隔熱性能下，還需分析其在工程中的實用及經(jīng)濟性。

［1］ 魏鵬灣，閆共芹，趙冠林，等.二氧化硅氣凝膠復合隔熱材料研究進展［J］.無機鹽工業(yè)，2016，48（10）：1-6.

［2］ Li Z，Cheng X，He S，et al.Aramid fibers reinforced silica aerogel composites with low thermal conductivity and improved mechanical performance［J］.Composites Part A：Applied Science and Manufacturing，2016，84：316-325.

［3］ Wu H，Chen Y，Chen Q，et al.Synthesis of flexible aerogel composites reinforced with electrospun nanofibers and microparticles for thermal insulation［J］.Journal of Nanomaterials，2013（1/2）：1-8.

［4］ Seraji M M，Ghafoorian N S，Bahramian A R.Investigation of microstructure and mechanical properties of novolac/silica and C/SiO2/SiC aerogels using mercury porosimetry method［J］.Journal of Non-Crystalline Solids，2016，435：1-7.

［5］ He Y L，Xie T.Advances of thermal conductivity models of nanoscale silica aerogel insulation material［J］.Applied Thermal Engineering，2015，81：28-50.

［6］ Reim M，K?rner W，Manara J，et al.Silica aerogel granulate material for thermal insulation and day lighting［J］.Solar Energy，2005，79（2）：131-139.

［7］ 于海童，劉東，段遠源，等.氣凝膠中遮光劑的輻射特性計算及優(yōu)化設計［J］.宇航材料工藝，2014（1）：47-52.

［8］ Yang J，Wu H，He S，et al.Prediction of thermal conductivity of fiber/aerogel composites for optimal thermal insulation ［J］.Journal of Porous Media，2015，18（10）：971-984.

［9］ Yuan B，Ding S，Wang D，et al.Heat insulation properties of silica aerogel/glass fiber composites fabricated by press forming ［J］.Materials Letters，2012，75：204-206.

［10］ Xie T，He Y L，Hu Z J.Theoretical study on thermal conductivities of silica aerogel composite insulating material［J］.International Journal of Heat&Mass Transfer，2013，58（1/2）：540-552.

［11］ 韓亞芬.納米復合隔熱材料導熱機理與特性研究［D］.黑龍江：哈爾濱工業(yè)大學，2013.

［12］ Sun D，Wang X，Duan Y，et al.Radiant performance of opacifiers in opcifier-loaded silica aerogel-based composites［J］.Journal of Basic Science and Engineering，2012，20：181-189.

［13］ Zhao J J，Duan Y Y，Wang X D，et al.Effects of solid-gas coupling and pore and particle microstructures on the effective gaseous thermal conductivity in aerogels［J］.Journal of Nanoparticle Research，2012，14（8）：1-15.

［14］ Kwon Y G，Choi S Y，Kang E S，et al.Ambient-dried silica aerogel doped with TiO2powder for thermal insulation［J］.Journal of Materials Science，2000，35（24）：6075-6079.

［15］ Li Z，Gong L，Cheng X，et al.Flexible silica aerogel composites strengthened with aramid fibers and their thermal behavior［J］.Materials&Design，2016，99：349-355.

［16］ Liao Y，Wu H，Ding Y，et al.Engineering thermal and mechanical properties of flexible fiber-reinforced aerogel composites［J］.Journal of Sol-Gel Science and Technology，2012，63（3）：445-456.

［17］ Fang W Z，Chen L，Gou J J，et al.Predictions of effective thermal conductivitiesforthree-dimensionalfour-directionalbraided composites using the lattice Boltzmann method［J］.International Journal of Heat&Mass Transfer，2016，92：120-130.

［18］ 方文振，張虎，屈肖迪，等.遮光劑對氣凝膠復合材料隔熱性能的影響［J］.化工學報，2014，65（S1）：168-174.

［19］ Wei G，Liu Y，Zhang X，et al.Thermal conductivities study on silica aerogel and its composite insulation materials［J］.International Journal of Heat and Mass Transfer，2011，54（11）：2355-2366.

［20］ 趙俊杰，段遠源，王曉東，等.納米復合隔熱材料輻射與導熱耦合傳熱［J］.工程熱物理學報，2012，33（12）：2185-2189.

日本經(jīng)產(chǎn)省強化環(huán)保新能源對策

為進一步促進可再生能源的發(fā)展，日本經(jīng)產(chǎn)?。ńU済産業(yè)?。┯?017年投入1 200億日元（約70.77億元人民幣）以支持各領域的研發(fā)和技術改進工作。在此基礎上，2018年經(jīng)產(chǎn)省將該項預算提升至1 393億日元（約82.19億元人民幣），相比2017年預算增幅為16%。日本新能源政策除繼續(xù)推進太陽能、風能、生物質(zhì)能向電能轉(zhuǎn)化的研發(fā)工作，還致力于“氫社會”的實現(xiàn)，其主要包括燃料電池汽車（FCV）、氫氣站、家用燃料電池等新能源的引入和氫供應鏈的構筑。

賈磊譯自《化學工業(yè)日報》.2017-09-15

中國加強稀土管控或引發(fā)供求緊張

2017年5月，中國工信部啟動“稀土規(guī)范化”的專項行動，嚴厲打擊稀土非法開采、冶煉分離環(huán)節(jié)的違法違規(guī)行為，并加強稀土出口的管理和控制，從源頭上打響了重要戰(zhàn)略資源稀土的“保衛(wèi)戰(zhàn)”。隨著新能源汽車（NEV）的普及和發(fā)展，稀土作為磁性材料其需求量與日俱增，與此同時其在軍事方面的應用更成為促進軍事科技躍升的重要戰(zhàn)略資源。為此，中國政府在加強稀土資源儲備的同時，對私自開采和走私的違法企業(yè)進行嚴厲管制和打擊。在國家政策的指導下，預計接下來一段時間中國的稀土出口量將進一步縮小，其價格將隨之提升，或逼近2010年左右的價格。

賈磊譯自《化學工業(yè)日報》.2017-09-14

日本三和公司與中國企業(yè)合作生產(chǎn)制糖用活性炭

據(jù)悉，日本三和公司（株式會社サンワ）與神華集團的子公司神華新疆能源有限責任公司活性炭分公司開展合作，共同生產(chǎn)成本低、質(zhì)量高的制糖用活性炭產(chǎn)品。目前，制糖用活性炭產(chǎn)品技術為美國一家公司所壟斷。中日合作生產(chǎn)的活性炭產(chǎn)品擁有與美國公司相近的性能，其產(chǎn)品主要銷往日本的制糖公司。

賈磊譯自《化學工業(yè)日報》.2017-09-13

Research progress in thermal conductivity optimization of SiO2aerogel composites

Huang Renda1，Wu Huijun1，2，He Shiquan2，Yang Jianming1
（1.School of Civil Engineering，Guangzhou University，Guangzhou 510006，China；2.Institute of Building Energy Efficiency，Guangzhou University）

TQ127.2

A

1006-4990（2017）10-0006-06

國家自然科學基金項目（51678167）；廣東省自然科學杰出青年基金項目（S2013050014139）；廣東省教育廳科研創(chuàng)新項目（2013KJCX014）。

2017-04-25

黃仁達（1992— ），男，在讀碩士研究生，主要研究方向為新型建筑隔熱材料與性能研究。

吳會軍

聯(lián)系方式：1534987148@qq.com