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木材干燥是木制品生产过程中耗能最大的环节,约占生产总能耗的40-70%,而木材干燥室壳体热损失高达干燥总能耗的20-30%,因此提高干燥室壳体保温具有重要的意义。SiO2气凝胶独特的纳米网络结构使其具有密度低、孔隙率高、导热系数低等优良特性,但SiO2气凝胶机械强度差,且常用的超临界干燥制备成本高、工艺复杂、危险性较高。本文采用溶胶-凝胶法,常压干燥与冷冻干燥制备SiO2气凝胶,并在此基础上制备木材-SiO2气凝胶复合保温材料,探讨其在木材干燥室壳体保温中的应用。主要结论如下:(1)常压干燥和冷冻干燥均可成功制得SiO2气凝胶,经过正己烷置换与三甲基氯硅烷表面改性处理后制得的SiO2气凝胶性能最佳,密度为0.117 g/cm3,导热系数为0.0227 W/(m·K),比表面积为956 m2/g,平均孔径为11.5 nm,孔隙率为95%,热稳定性好。(2)采用常压干燥制得密度低、保温性能优异,热稳定性与疏水性好的木材-SiO2气凝胶复合材料。直接浸注法制得的复合材料密度为0.133 g/cm3,横纹方向保温性能最好,导热系数为0.0362 W/(m·K),热稳定性好,氧指数为22.4%,接触角为154.7°。凝胶整体成型法制得的复合材料凝胶时间、密度、导热系数、接触角随木粉粒径的减小而增大,密度为0.159-0.191 g/cm3,导热系数为0.0302-0.0350 g/cm3,接触角为144.6°-165.9°。(3)金属装配式木材干燥室中,所占面积小的框架热损失严重,高达壳体热损失的15%,其中框架结构的H型铝型材腹板部分热损失最严重,占框架热损失的73%。将木材-SiO2气凝胶复合材料应用于木材干燥室壳体以增强其保温性能,设计了4种不同的改进方法:将壳体中的保温材料岩棉替换为木材-SiO2气凝胶复合保温材料、在壳体双侧框架处增加复合保温材料层、在壳体单侧铝板内增加复合保温材料层以及在壳体双侧铝板内增加复合保温材料层。研究发现采用双侧复合壳体结构的框架热损失大大降低,其中H型铝型材腹板部分热损失减少了77-82%,壳体总热损失降低了18-21%。