1. 毕业设计（论文）主要内容：
利用气凝胶轻质、绝热及高比表面积等特点与3D打印材料复合，具有进一步降低3D打印材料密度，提高成型超结构比强值与实现打印体超高绝热性能的巨大潜力。本毕业论文首先利用振动超疏水表面和溶胶凝胶法，分别在纳微米与微毫米尺度制备不同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，获得气凝胶球填料；过程探讨水硅比、催化剂种类与添加量、凝胶温度、疏水改性等因素对气凝胶尺寸、密度与绝热性能等指标的影响规律；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。
设计（论文）主要内容:1．文献调研，了解国内外相关研究概况和发展趋势，了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系；2．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；3．对水硅比、催化剂种类与添加量、凝胶温度、疏水改性等因素对凝胶的尺寸控制、密度、绝热性能等指标的影响进行研究；4. 分析制备的凝胶微球的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。5．分析总结数据，撰写毕业论文。
2. 毕业设计（论文）主要任务及要求
（二）完成的主要任务及要求：1. 查阅不少于15篇相关文献资料，其中近5年英文文献不少于3篇，了解国内外相关研究概况和发展趋势，了解选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响，完成开题报告；2. 完成不少于5000字的英文文献翻译；3. 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；4. 对水硅比、催化剂种类与添加量、凝胶温度、超临界干燥时间、压力温度变化等因素对凝胶的密度、绝热性能等性能指标的影响进行研究；5. 分析制备的凝胶微球的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。6. 总结国内外相关研究概况和发展趋势，总结选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响，分析实验数据，撰写毕业论文，字数不少于1.2万字。
3. 毕业设计（论文）完成任务的计划与安排
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。第10-12周：分析制备的凝胶微球的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。第13－14周：总结实验数据，完成并修改毕业论文。第15周：论文答辩。
4. 主要参考文献
[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.[4] Gao T , Jelle B P , Gustavsen A , et al. Aerogel-incorporated concrete: An experimental study[J]. Construction and Building Materials, 2014, 52:130-136.[5] Pan Y, He S, Gong L, et al. Low thermal-conductivity and high thermal stable silica aerogel based on MTMS/Water-glass co-precursor prepared by freeze drying[J]. Materials Design, 2017, 113:246-253.[6]Huber L, Zhao S, Malfait W J, et al. Fast and Minimal-Solvent Production of Superinsulating Silica Aerogel Granulate.[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2017, 129(17).
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