[发明专利]一种耐高温气凝胶复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种耐高温气凝胶复合材料及其制备方法，包括以下步骤：（1）纤维的预处理；（2）硅铝溶胶的制备；（3）复合成型；（4）老化干燥，得到的复合材料长期耐温度1000℃~1300℃，500℃导热系数低于0.06W/(mK)，密度为160~240 kg/m³，10%应变压缩强度0.5~0.9 MPa。本发明通过预先对耐高温纤维进行热处理，有效地去除了纤维表面的浸润剂，便于凝胶复合控制，通过控制硅铝比例可以得到耐温性良好的硅铝复合气凝胶，通过控制气凝胶与纤维含量，可以得到长期耐1000℃~1300℃的气凝胶复合材料，从而满足高温领域应用需求，该工艺简单，成本低廉，有利于大规模化生产。

主权项

1.一种耐高温气凝胶复合材料及其制备方法，其特征在于：包括如下步骤：S1:纤维的预处理：将纤维置于500~700℃下热处理10~60min后冷却待用;S2:硅铝溶胶的制备：以有机硅为硅源，按照摩尔比有机硅：乙醇：水：酸=1：2~20：3~5：1×10‑5~1×10‑3分别加到容器中搅拌2小时，得到澄清透明硅溶胶；以氧化铝粉为铝源，将配好的酸倒入容器中搅拌，边搅拌边加入氧化铝粉，然后将溶液加热至60~90℃，搅拌至溶液中铝粉完全溶解后形成半透明微白色铝溶胶;S3:纤维与硅铝溶胶的复合及成型：将硅溶胶和铝溶胶按照摩尔比硅：铝=1~8：1~8倒入容器中混合搅拌10~30min后得到硅铝复合溶胶A液待用;将事先配置好的浓度为0.2~2%的氨水乙醇碱性溶液与A液按照体积比1:0.1~1经静态混合器后喷淋到热处理好的纤维棉毡上，在室温条件下凝胶成型;S4:老化干燥：将步骤S3得到的凝胶复合材料在室温下用乙醇浸泡6~24h，每6h更换一次乙醇，最后用超临界流体干燥得到气凝胶复合材料。