氣凝膠隔熱材料研發(fā)工程師崗位招聘考試試卷及答案氣凝膠隔熱材料研發(fā)工程師崗位招聘考試試卷及答案一、填空題（10題，1分/題）1.常見SiO?氣凝膠前驅(qū)體包括正硅酸乙酯（TEOS）和______。2.氣凝膠制備核心步驟是______，通過水解縮聚形成三維網(wǎng)絡(luò)。3.氣凝膠密度典型區(qū)間為______kg/m3。4.氣凝膠隔熱原理是利用納米孔隙抑制______和對(duì)流換熱。5.疏水改性試劑HMDS替代凝膠表面的______基團(tuán)。6.超臨界干燥常用介質(zhì)組合是乙醇和______。7.除SiO?外，常見無機(jī)氣凝膠如______（寫1種）。8.氣凝膠最低熱導(dǎo)率約為______W/(m·K)。9.氣凝膠航天典型應(yīng)用是______（寫1種）。10.凝膠老化目的是______網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度，防止干燥坍塌。答案：1.甲基三甲氧基硅烷（MTMS）；2.溶膠-凝膠法；3.3-500；4.輻射換熱；5.羥基（-OH）；6.二氧化碳（CO?）；7.氧化鋁（Al?O?）；8.0.012；9.熱防護(hù)層；10.提高二、單項(xiàng)選擇題（10題，2分/題）1.溶膠-凝膠反應(yīng)關(guān)鍵是（）A.顆粒團(tuán)聚B.三維網(wǎng)絡(luò)形成C.溶劑揮發(fā)D.前驅(qū)體結(jié)晶答案：B2.疏水改性主要作用是（）A.降密度B.防吸水坍塌C.提熱導(dǎo)率D.增孔隙率答案：B3.最能保持納米孔隙的干燥方法是（）A.常壓干燥B.超臨界干燥C.冷凍干燥D.噴霧干燥答案：B4.SiO?氣凝膠主要化學(xué)鍵是（）A.離子鍵B.共價(jià)鍵C.金屬鍵D.氫鍵答案：B5.影響力學(xué)性能核心因素是（）A.孔隙率B.交聯(lián)度C.密度D.孔徑答案：B6.建筑應(yīng)用中不是優(yōu)勢(shì)的是（）A.超輕B.高隔熱C.防火D.成本低答案：D7.溶膠水解催化劑通常是（）A.鹽酸B.氫氧化鈉C.兩者均可D.乙醇答案：C8.氣凝膠孔隙率可達(dá)（）A.50%-70%B.70%-90%C.90%-99.8%D.100%答案：C9.屬于無機(jī)氣凝膠的是（）A.聚氨酯B.Al?O?C.聚酰亞胺D.纖維素答案：B10.老化時(shí)間過短導(dǎo)致（）A.網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度不足B.密度過高C.熱導(dǎo)率降低D.疏水性提升答案：A三、多項(xiàng)選擇題（10題，2分/題，多選/少選不得分）1.氣凝膠制備流程包括（）A.溶膠制備B.凝膠化C.老化D.干燥E.改性答案：ABCDE2.影響隔熱性能的因素（）A.孔隙率B.孔徑C.密度D.成分E.表面改性答案：ABCDE3.疏水改性方法（）A.硅烷化B.氟化C.等離子體D.機(jī)械混合E.燒結(jié)答案：ABC4.應(yīng)用領(lǐng)域（）A.航天熱防護(hù)B.建筑保溫C.管道隔熱D.電池?zé)峁芾鞥.催化劑載體答案：ABCDE5.溶膠-凝膠法優(yōu)勢(shì)（）A.低溫反應(yīng)B.成分均勻C.納米結(jié)構(gòu)D.成本低E.工藝簡(jiǎn)單答案：ABC6.超臨界干燥優(yōu)點(diǎn)（）A.消除界面張力B.?？紫禖.速度快D.設(shè)備簡(jiǎn)單E.成本低答案：AB7.力學(xué)差原因（）A.交聯(lián)度低B.孔隙率高C.顆粒小D.密度低E.成分單一答案：ABC8.有機(jī)氣凝膠（）A.碳?xì)饽zB.聚氨酯C.聚酰亞胺D.SiO?E.Al?O?答案：BC9.老化作用（）A.增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)B.促進(jìn)縮聚C.減少收縮D.提疏水E.降密度答案：ABC10.熱導(dǎo)率組成（）A.固體導(dǎo)熱B.氣體導(dǎo)熱C.輻射導(dǎo)熱D.對(duì)流導(dǎo)熱E.熱輻射答案：ABCDE四、判斷題（10題，2分/題，√/×）1.密度越低隔熱越好（）答案：×（密度過低導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)松散，固體導(dǎo)熱增加）2.超臨界干燥必用CO?（）答案：×（可用乙醇、丙烷等）3.疏水改性完全防水（）答案：×（長期浸水仍可能坍塌）4.溶膠-凝膠可制備多成分氣凝膠（）答案：√5.熱導(dǎo)率隨溫度升高降低（）答案：×（溫度升高，輻射導(dǎo)熱增加）6.常壓干燥關(guān)鍵是降收縮（）答案：√7.碳?xì)饽z導(dǎo)電（）答案：√8.孔隙均為納米級(jí)（）答案：×（含部分微米孔隙）9.凝膠化時(shí)間越短質(zhì)量越好（）答案：×（時(shí)間過短網(wǎng)絡(luò)不均）10.可用于高溫（>1000℃）隔熱（）答案：√（如ZrO?氣凝膠）五、簡(jiǎn)答題（4題，5分/題，≤200字）1.溶膠-凝膠法制備SiO?氣凝膠步驟？答案：①溶膠制備：前驅(qū)體+乙醇+水+催化劑，水解縮聚成溶膠；②凝膠化：溶膠靜置形成濕凝膠；③老化：浸泡溶劑增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)；④改性：HMDS替代羥基疏水；⑤干燥：超臨界/常壓干燥得氣凝膠。2.疏水改性常用方法及原理？答案：①硅烷化（HMDS）：硅烷與羥基反應(yīng)，引入-CH?；②氟化：引入氟烷基；③等離子體：接枝疏水基團(tuán)。原理：替換親水性羥基，防止水進(jìn)入孔隙坍塌，保隔熱性。3.影響熱導(dǎo)率的主要因素？答案：①固體導(dǎo)熱：與交聯(lián)度、密度正相關(guān)；②氣體導(dǎo)熱：納米孔隙抑制對(duì)流；③輻射導(dǎo)熱：高溫時(shí)需摻雜碳黑吸收；④表面改性：疏水減少水吸附，降導(dǎo)熱。4.建筑應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及問題？答案：優(yōu)勢(shì)：超輕（降荷載）、高隔熱（節(jié)能）、防火（無機(jī)）、環(huán)保。問題：成本高（制約規(guī)模）、脆性大（易破損）、強(qiáng)度低（需復(fù)合）、施工難（特殊工藝）。六、討論題（2題，5分/題，≤200字）1.如何解決氣凝膠脆性大問題？答案：①復(fù)合改性：與玻璃纖維、環(huán)氧樹脂復(fù)合增強(qiáng)；②優(yōu)化交聯(lián)：調(diào)整溶膠參數(shù)（催化劑、老化時(shí)間）提高交聯(lián)度；③表面修飾：引入柔性長鏈烷基；④摻雜增強(qiáng)：添加SiO?納米粒。通過復(fù)合與工藝優(yōu)化，提升強(qiáng)度