为了保持直调电/光转换组件激光器恒温区域温度不变，提出了一种新型的热隔离高频信号传输结构。该结构采用低热导率介质的电容来传输高频信号，有效增大了电/光转换组件中射频和激光器芯片之间的传热热阻，降低了从射频到激光器芯片恒温区之间的热传导。仿真结果表明：与传统的电路片搭接结构、金丝级联结构相比，所提传输结构使半导体制冷器的热负载分别降低了20.5%、10%，电流分别降低了100、60 mA；同时，该传输结构在2~18 GHz频段内的回波损耗最大只有-16.7 dB，具备良好的射频传输性能。

采用固相法合成了高近红外(NIR)反射金红石型钛镍黄色料，并以SiO2气凝胶为基体，制备一种网络状NIR反射金红石型钛镍黄/硅气凝胶复合色料，测定了其结构特征和呈色性能，并分析其NIR反射效应和隔热性能。结果表明，添加1% (质量分数)助烧剂NaF所固相合成的金红石型钛镍黄色料呈色性能(b*=54.24)和NIR反射性能优异；所制备的网络状金红石型钛镍黄/硅气凝胶复合色料具有良好呈色性能、低透过率、高NIR反射率(96.60%)和低导热系数[0.068 54 W/(m·K)]，表明其具有优异的隔热性能。此外，还探讨了该复合色料的制备机制和隔热机理。

研制高性能隔热材料对发展航空、建筑、运输等领域具有重要意义。二氧化硅(SiO2)纤维具有低密度、低热导、抗氧化的优点, 是一种极具发展潜力的隔热材料。然而, SiO2纤维的热导率有待进一步降低, 如何进一步提升其隔热性能是一个重要课题。本文从SiO2纤维的隔热机理出发, 首先分析了不同形貌(实心、中空、多孔)SiO2纤维的制备方法及研究现状, 并总结了SiO2纤维与有机材料、无机材料等复合的研究进展。同时, 简述了隔热材料目前的主要应用领域, 最后展望了SiO2纤维基隔热材料在未来的发展方向。

将生物炭用于水泥基材料可改善其基本性能，实现固碳的同时丰富了生物质固废资源化利用的途径。为研究山核桃蒲壳生物炭作为细骨料对水泥砂浆性能的影响规律及作用机理，将其以不同体积分数替代细骨料制备砂浆，对水泥砂浆拌合物的流动性、硬化砂浆的微观结构、基本力学性能及保温性能展开试验研究。结果表明：1)拌和时添加25%（占生物炭质量分数）的水作为附加用水，拌合物的工作性最稳定。2)生物炭25%（体积分数）替代砂时，骨料周围可形成良好的浆体握裹及界面过渡区，使砂浆试件抗折强度和抗压强度最高；随着砂替代率的增加，砂浆试件的强度均逐级减小。3)随着生物炭用量的增加，水泥砂浆导热系数呈显著的逐级下降趋势，生物炭的原生孔隙延长了热传导路径，并发挥了慢导热作用，添加生物炭可显著提高水泥砂浆的保温隔热性能。

制备相变石蜡水性分散体乳液并将其引入化学发泡过程中制得相变泡沫混凝土, 通过试验研究相变泡沫混凝土的干密度、抗压强度、体积吸水率、保温性能、相变稳定性能及微观状态。结果表明: 相变石蜡乳液对化学发泡过程和材料抗压强度均有不利影响, 相变石蜡乳液掺量在干粉料质量的40%以内能够稳定制得相变泡沫混凝土; 相变石蜡以微小颗粒分散在泡沫混凝土基体中, 掺入40%干粉料质量的相变乳液会引起泡沫混凝土抗压强度下降35%~47%、体积吸水率降低19%~30%; 相变石蜡能够在一定温度范围内提高泡沫混凝土的保温性能, 材料相变稳定性良好, 石蜡不易渗漏。

为制备保温性能及机械性能均较优异的高温窑炉用隔热耐火材料, 以多孔球形莫来石、矾土细粉、α-Al2O3微粉、硅微粉和Secar71水泥为主要原料, 制备了多孔球形莫来石基浇注料, 研究了矾土细粉掺量对多孔球形莫来石基浇注料机械性能、导热系数、抗侵蚀性能及热震稳定性的影响。结果表明, 改变矾土细粉的掺量, 可使多孔球形莫来石基浇注料在保持较高机械性能的基础上提高保温性、热震稳定性和抗侵蚀性能。随着矾土细粉掺量的增加, 多孔球形莫来石基浇注料的机械性能变化不大, 但导热系数小幅降低, 抗侵蚀性能出现较大差异, 热震稳定性先提高后降低。当矾土细粉掺量为28%(质量分数)时, 多孔球形莫来石基浇注料的机械性能、热震稳定性及抗侵蚀性能良好, 在1 000 ℃时导热系数为0.905 W·m-1·K-1。多孔球形莫来石基浇注料的导热系数低于中间包和钢包永久层用高铝浇注料, 可替代中间包、钢包永久层用高铝浇注料以减少热损失。

受太阳辐射、 气象等外界不可控因素的影响, 建筑反射隔热涂料的反射隔热性能会逐渐减损。 建筑反射隔热涂料性能在时间维度的变化是评价建筑在特定时段内节能效果的关键基础数据, 明确建筑反射隔热涂料性能在时间维度的减损规律具有重要的现实与理论意义。 建筑反射隔热涂料的反射、 吸收特征是其性能的直观体现, 借助高光谱技术定量分析涂料反射、 吸收特征可正确揭示涂料性能在时间尺度的变化特征。 为研究分析建筑反射隔热涂料性能在时间尺度上的减损规律, 该研究利用高光谱技术, 联合进行室内与外置实验采集涂料样本不同时期的光谱数据, 并结合吸收峰深度、 图谱分析法等光谱处理方法, 定量分析涂料光谱反射特征、 吸收特征在时间维度的变化特征, 以研究分析涂料光谱反射率在外界环境影响下的减损规律。 研究结论如下: （1）在350～2 250 nm波段区间内, 建筑反射隔热涂料的光谱反射率随时间的增加而降低; 光谱反射率的降低幅度在1月—5月内呈增加趋势, 而在5月—10月内呈递减规律, 且光谱反射率在可见光区间的降低幅度明显高于近红外区域。 （2）建筑反射隔热涂料的吸收峰深度随时间的增加而降低, 降低幅度在0~0.163范围内。 （3）涂料厚度对涂料光谱反射率（涂料性能）及其在时间尺度的变化规律具有重要影响, 且该影响拥有较强的稳定性; 涂料厚度对涂料光谱反射率的减弱幅度具有较强影响, 单一厚度的建筑反射隔热涂料的光谱反射率随时间的变化具有一致性, 随时间的增加而变弱。

SiO2气凝胶的力学性能较差, 隔热性能较强, 为了使其成为良好的隔热材料, 本文提出一种SiO2气凝胶纤维隔热复合材料的制备方法。以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体, 玻璃纤维和陶瓷纤维为增强体, 硅烷偶联剂KH550和KH570为纤维处理剂, 在常压条件下制备SiO2气凝胶纤维隔热复合材料, 并对材料性能进行表征。结果表明: 前驱体中十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)含量越高, 复合材料中SiO2气凝胶导热系数越低, 低至0.028 W/(m·K); 使用硅烷偶联剂KH550时, 基体和纤维之间结合的紧密程度更高; 纤维的加入使SiO2气凝胶的力学性能达到很高水平; 当前驱体中TEOS与CTAB摩尔比为1∶0.022时, 经KH550处理的玻璃纤维/SiO2气凝胶复合材料导热系数为0.054 W/(m·K), 力学性能良好, 隔热性能最优。

Al2O3-SiO2气凝胶是一种低密度、高比表面积、高孔隙率、低热导率的三维结构纳米多孔材料, 在航空航天、建筑保温、石油化工等领域具有广泛的应用前景, 是理想的高温隔热基体之一。但纯Al2O3-SiO2气凝胶力学性能和抑制高温辐射传热能力较弱, 限制了自身在隔热领域的应用。采用纤维作为增强体, 制备的Al2O3-SiO2气凝胶复合材料同时具有较好的力学和隔热性能, 是目前国内外高温隔热材料方向的研究热点之一。本文介绍了纤维增强Al2O3-SiO2气凝胶隔热复合材料的制备方法, 综述了目前国内外该材料的研究进展, 并对其未来发展趋势做了展望。