全文总字数：4250字
1. 研究目的与意义（文献综述）
在我国的能源发展战略中，稠油开采是一个极其重要的发展方向。由于稠油的凝固点低、粘度大、流动性差，给其开采和集输都带来了极大的困难。目前，稠油开采主要采用向储层注入300-400℃水蒸气提升稠油温度、降低其粘度来增加其流动性[1-2]。但是在高温水蒸汽从锅炉到注入目标储层的过程中，热量损失十分严重，这极大地制约了蒸汽驱稠油开采的效率。目前，应用最广泛的保温油管是真空隔热油管。其保温的核心在于使油管内保持一定的真空度。但是，在使用过程中难以避免的氢气渗透、管材气体脱附、油管机械破坏等因素都会使得隔热层真空度下降,减弱隔热性能[3]。而传统使用的包覆型保温材料如聚苯乙烯、聚氨酯泡沫等，虽然隔热性能较好，但有着使用上限温度不高，施工工艺复杂、维护困难，易被腐蚀等缺点，且其生产过程会对环境产生不利影响[4]。而隔热涂料的使用可以有效的解决以上问题。因此，研制高效的隔热型保温涂料有着十分重要的意义。
隔热涂料按照隔热机理的类型可分为以下三类：阻隔型隔热涂料，反射型隔热涂料和辐射型隔热涂料[5]。其中，阻隔型隔热涂料隔热效果的实现主要是通过对热传递阻抗，通常是加入真空陶瓷/空心玻璃微珠，引入低导热系数的无对流空气, 最终形成结构疏松, 含水率低的多孔材料, 依靠粘结剂的作用使其结合在一起, 直接涂抹于墙体表面或设备上达到隔热的目的[6]。因此, 隔热性能要求导热系数越小越好。目前，在隔热涂料中，常用的填料有sio2气凝胶、空心玻璃微球、钛白粉、陶瓷微珠、硅藻土等，其中前两者的应用最为广泛。
sio2气凝胶是一种由胶体颗粒或交联聚合物分子组成的轻质材料和空间网络结构,孔隙率高达80%～99.18%,典型孔径小于50 nm,有效地限制了固体热传导和气体热传导，因此在室温下具有非常低的导热系数[7]。但高性能的sio2气凝胶的价格也相对较高[8]。张琪[9]采用溶胶-凝胶法制备了sio2气凝胶，探讨了合成过程中乙醇加入量对其凝胶导热系数的影响及其原理，并探究了对气凝胶颗粒进行预处理时，亲水剂（kh550）和高温处理对气凝胶表面改性效果的影响。khosrow等[10]制备了不同体积分数的二氧化硅气凝胶-环氧树脂复合材料，发现其韧性、热稳定性和疏水性相比于纯环氧树脂明显提高。孙理理等[8]以市售二氧化硅气凝胶颗粒和水性聚氨酯树脂制备隔热涂料，发现当气凝胶添加量为13~16%时，涂层导热系数能够降至0.05w/(m·k)以下，且不易开裂，综合性能好。何方等[11] 通过雾化法制备了均匀的二氧化硅气凝胶微球，同时将不同含量、不同粒径的二氧化硅气凝胶微球与纯丙乳液混合制备隔热涂料,探索了气凝胶的含量及粒径在降低涂料热导率中的作用机理。此外，kiil[12 ] 提出了一种基于硅气凝胶颗粒的绝热涂层导热系数的数学模型，将气凝胶-涂料体系视作核-壳模型，套用相关理论定量地讨论了气凝胶颗粒体积浓度、颗粒直径、各组分热导率等因素对隔热涂料保温效果的影响。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
材料制备： 向一定量水中加入消泡剂，高速搅拌，再在低速搅拌条件下 加入空心玻璃微球，制得填料浆液；同时向一定量聚合物乳液中加入消泡剂，高速搅拌得乳液分散液。将二者混合，加入增稠剂和成膜助剂，低速搅拌并消泡，得到水性隔热涂料成品。而后，将涂料均匀涂敷至干净的平板之上，室温固化至涂层全部干燥。
材料表征：采用相应的分析测试手段研究保温隔热涂层的结构、力学机械性能和保温隔热性能，研究涂料的组成和结构与其保温隔热性能之间的关系，并对不同组之间的测试结果进行对比。
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4－8周：按照设计方案，制备不同结构和组成的保温隔热涂料。
第9－11周：采用涂层性能测试技术对涂层力学性能进行表征，采用导热仪器等对保温隔热涂层的隔热性进行分析测试，根据评价结果对保温隔热涂料的组成和结构进行相应的调整。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]李鹏华.稠油开采技术现状及展望[j].油气田地面工程,2009,28(02):9-10.
[2]王旭春.稠油热采技术现状及发展趋势[j].中小企业管理与科技(上旬刊),2019(12):185-187.
[3]邓晶,周成龙,徐永香,盛宏至.真空隔热油管隔热性能失效机理分析[j].中国石油和化工标准与质量,2012,33(12):253-254.
课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
