[发明专利]一种硅基陶瓷气凝胶制备工艺

说明书

本申请提供了一种硅基陶瓷气凝胶制备工艺，硅基陶瓷气凝胶制备系统包括第一支撑部，还包括：反应釜，通过底座固定连接在第一支撑部顶壁，反应釜顶壁设置有驱动电机，驱动电机输出端设置有与反应釜内部相匹配的转动装置，反应釜外侧壁设置有与转动装置相匹配的投料组件；第二支撑部，通过固定板连接在第一支撑部外壁，第二支撑部顶部设置有连板和V型架，V型架内壁连接有浸渍干燥装备，连板内壁设置有与浸渍干燥装备相匹配的传送装置，第二支撑部外侧壁设置有出料组件；本申请提高了反应釜中乙基三甲氧基硅烷、正硅基异丙酯和溶剂无水乙醇的混合效果，保证了产物A可以喷涂的均匀，提高了气凝胶产品韧性，避免出现喷涂不均影响气凝胶的质量。

技术领域

本发明涉及气凝胶技术领域，具体而言，涉及一种硅基陶瓷气凝胶制备工艺。

背景技术

气凝胶为一种具立体网状结构的多孔隙材料，具有极高的孔隙率、比表面积，优异的化学稳定性和不燃性，表现出优异的轻质、透光、隔热、保温、隔音、防火、抗冲击性能，为高温隔热领域通用型材料，在高温工业窑炉、冶炼炉、石化裂解炉等高温工业设备领域具有广泛的需求，潜在市场价值巨大，推动上海、江苏、长三角产业带乃至全国及国际工业陶瓷、钢铁冶炼、石化等高能耗行业的节能减排；气凝胶可以掺入添加剂成为气凝胶组合物(此处也称为“气凝胶合成物”)。添加剂的作用是增强纯气凝胶的性能或根据应用需要增加新 的需要的性质。总的来说，气凝胶组合物有两类典型的制备方法。第一 种是聚合之前加添加剂至溶胶中；第二种是让已经制成的气凝胶接触含 添加剂的液体或气体流。

目前市场上的气凝胶产品，无法应用于高温环境，对于陶瓷窑炉、冶金炉等高温使用场景，均使用保温砖、保温棉/纤维、不定形浇注料等进行高温保温隔热，其材质有硅质、粘土质、高铝质、莫来石质、锆质、锆英石质、镁质等，虽可满足各类高温保温需求，但普遍存在导热系数偏高、使用寿命短的问题，且现有的气凝胶产品韧性差，力学性能不能满足使用需求。

针对中国发明专利（申请号：CN113354433A）所提出的一种耐高温硅基陶瓷基气凝胶及其制备方法，通过将乙基三甲氧基硅烷、正硅基异丙酯和溶剂无水乙醇加入到反应釜中进行混溶，将无水乙醇和去离子水混合加入反应釜，混合均匀，得到产物A，将产物A喷涂或浸渍到柔性陶瓷纤维上；拉断过程存在碳纳米管束内由范德华力相互作用的管束滑移，碳纳米管经受拉力时，碳纳米管内原子缺陷处或内结处C原子处于动力学活跃状态形成断裂临界点，临界点上的C原子会进行C原子重排，由六边形连接变为五边形或七边形连接来吸收能量抵抗断裂，管束根部以三维结构存在，通过添加该增韧助剂从而达到增加韧性的目的。

但是该装置仍存在一定的不足之处，1、该装置对反应釜中乙基三甲氧基硅烷、正硅基异丙酯和溶剂无水乙醇的混合效果较差，难以保证其混合的均匀度，2、该装置对混合后的产物难以保证其喷涂浸渍的均匀性，严重影响气凝胶产品韧性差；3、该装置进行高温裂解时，产物容易出现受热不均问题，导致后续分裂效果不好，容易堆积。因此我们对此做出改进，提出一种硅基陶瓷气凝胶制备系统。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前存在的，该装置对反应釜中乙基三甲氧基硅烷、正硅基异丙酯和溶剂无水乙醇的混合效果较差，难以保证其混合的均匀度，该装置对混合后的产物难以保证其喷涂浸渍的均匀性，严重影响气凝胶产品韧性差；该装置进行高温裂解时，产物容易出现受热不均问题，导致后续分裂效果不好，容易堆积。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种硅基陶瓷气凝胶制备系统，包括第一支撑部，还包括：

反应釜，通过底座固定连接在第一支撑部顶壁，所述反应釜顶壁设置有驱动电机，所述驱动电机输出端设置有与反应釜内部相匹配的转动装置，所述反应釜外侧壁设置有与转动装置相匹配的投料组件；

第二支撑部，通过固定板连接在第一支撑部外壁，所述第二支撑部顶部设置有连板和V型架，所述V型架内壁连接有浸渍干燥装备，所述连板内壁设置有与浸渍干燥装备相匹配的传送装置，所述第二支撑部外侧壁设置有出料组件。