The invention is a preparation method of a Al2O3 aerogel / carbon foam composite thermal insulation material. The melamine foam is impregnated in Al (OH) 3 sol, and then the Al (OH) 3 wet gel / melamine foam composite foam is obtained by sol gel method, then aging and drying. Finally, the Al2O3 aerogel / carbon foam is obtained after high temperature pyrolysis, and the carbon foam skeleton is opened. Pore structure, porosity is 90% ~ 97%, pore size is 100~1000 m, Al2O3 aerogel specific surface area 400 ~ 600m2/g, density is 0.05 ~ 0.15g/cm3. The Al2O3 aerogel is added to the carbon foam skeleton to play a supporting role, thereby reducing the shrinkage of the carbon foam, reducing the density of the carbon foam, reducing the thermal conductivity of the carbon foam, and improving its heat insulation ability. Composite carbon foam can be used for a long time under high temperature, and its performance is stable and reliable.
【技术实现步骤摘要】
一种Al2O3气凝胶/碳泡沫复合绝热材料的制备方法
本专利技术涉及一种复合绝热材料制备方法,特别涉及一种复合碳泡沫绝热材料制备方法。
技术介绍
随着科学技术的进步和发展,对现代材料提出了更苛刻的要求,诸如:耐高温、耐腐蚀、密度小、抗氧化、有一定的机械强度、隔热性能好等。碳泡沫是能很好地满足现代技术要求的碳材料家族中的一员。近年来,由于碳泡沫的优良的材料性能,越来越引起了人们的研究兴趣。作为碳家族的新型材料,碳泡沫(carbonfoam)碳原子为骨架,碳原子之间相互连接形成三维网络结构的轻质多孔材。有孔隙率高、比表面积大、密度小、热膨胀系数低以及耐高温、耐腐蚀等优良性质,碳泡沫在航空航天、电极材料、核电冷却、燃料电池、催化环保、军工零部件、微电子工业以及IT领域中均有着十分广阔的应用潜力。授权公告号为CN104119059A的中国专利技术专利涉及一种碳凝胶/SiO2凝胶复合气凝胶,由碳泡沫骨架和骨架孔隙中填充的碳凝胶/SiO2凝胶组成,其中碳泡沫骨架体积占比10~60%,复合气凝胶的密度为0.05~0.1g/m3,热导率≤0.8w/m·k。所述的碳泡沫骨架具有开孔结构,孔隙率为90%~97%,孔径为10~1000μm。所述的碳凝胶或者SiO2凝胶具有介孔纳米微球结构,孔径为2~100nm,密度为0.1~0.5mg/cm3,离散分布在碳泡沫骨架支撑的孔壁中,填充率为70~95%。该复合气凝胶能够大幅度降低多孔材料本身带来的热辐射较大的问题,热导率不会随着温度的升高而急剧增加,并且具有轻质、耐高温和导热系数低的特点,可以制成各种大型复杂结构件,形成耐高温的热防护 ...
【技术保护点】
1.一种Al2O3气凝胶/碳泡沫复合绝热材料的制备方法,其特征在于,包括以下顺序的步骤:(1)将质量分数10~20%的无机铝盐,70%~90%的溶剂加入到反应釜中,在2500~3000rpm转速下机械搅拌15~20min,制成溶液;其中无机铝盐为AlCl3.6H2O或Al(NO3)3.9H2O;溶剂为去离子水、无水乙醇的一种或多种;(2)将质量分数5%~10%的网络凝胶诱导剂和1%~2%的化学干燥控制剂依次加入到步骤(1)所得的溶液中,调节溶液PH为4~5,将釜温调节到25~40℃,在2500~3000rpm转速下机械搅拌25~50s,形成溶胶;其中网络凝胶诱导剂为环氧丙烷;化学干燥控制剂为乙二醇、丙三醇、甲酰胺的一种或多种;(3)将密胺泡沫放入步骤(2)所得的溶胶中浸渍1~2h,得到Al(OH)3湿凝胶/密胺泡沫的复合泡沫;(4)然后将步骤(3)得到的复合泡沫在40~60℃的恒温干燥箱中老化24~48h;(5)在常温下,将步骤(4)得到的复合泡沫用置换液浸泡3~5次,每次12~24h,以置换出凝胶中的水及反应的副产物;其中置换液为无水乙醇或正硅酸乙酯;最后将置换后的复合泡沫在60~7 ...
【技术特征摘要】
1.一种Al2O3气凝胶/碳泡沫复合绝热材料的制备方法,其特征在于,包括以下顺序的步骤:(1)将质量分数10~20%的无机铝盐,70%~90%的溶剂加入到反应釜中,在2500~3000rpm转速下机械搅拌15~20min,制成溶液;其中无机铝盐为AlCl3.6H2O或Al(NO3)3.9H2O;溶剂为去离子水、无水乙醇的一种或多种;(2)将质量分数5%~10%的网络凝胶诱导剂和1%~2%的化学干燥控制剂依次加入到步骤(1)所得的溶液中,调节溶液PH为4~5,将釜温调节到25~40℃,在2500~3000rpm转速下机械搅拌25~50s,形成溶胶;其中网络凝胶诱导剂为环氧丙烷;化学干燥控制剂为乙二醇、丙三醇、甲酰胺的一种或多种;(3)将密胺泡沫放入步骤(2)所得的溶胶中浸渍1~2h,得到Al(OH)3湿凝...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈照峰,柳炀,汤浩,张俊雄,王雨珂,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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