一种提高炭气凝胶复合材料抗氧化性能的方法技术

技术编号:10983906 阅读:117 留言:0更新日期:2015-01-30 21:01
本发明专利技术公开了一种提高炭气凝胶复合材料抗氧化性能的方法,目的是提供一种同时改善炭气凝胶复合材料表面和内部即本体抗氧化性能的方法。技术方案是配制SiCO先驱体溶胶,真空浸渍炭气凝胶复合材料,使SiCO先驱体溶胶在炭气凝胶复合材料的表层和内部进行凝胶,之后经过凝胶老化、溶剂交换、常压梯度干燥、裂解,并重复以上步骤若干次,得到内部和外部均含有SiCO陶瓷涂层的炭气凝胶复合材料。本发明专利技术解决了炭气凝胶复合材料整体抗氧化的问题,使得炭气凝胶复合材料不仅表面具有抗氧化性,且材料的内部也具有抗氧化性,且抗氧化性能得到明显提高,本发明专利技术成本低,工艺简单,易于实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改善复合材料抗氧化性能的方法,尤其涉及一种改善炭气凝胶复 合材料抗氧化性能的方法。
技术介绍
炭气凝胶复合材料是一类以炭气凝胶为基体,以纤维、泡沫等为增强体复合而成 的复合材料。由于炭气凝胶基体是一种新型轻质纳米多孔非晶态炭材料,具有耐高温、热导 率低的特点,所以炭气凝胶复合材料也具有热导率低、耐高温的性能,是非常有前景的超高 温隔热材料,这方面的例子有专利文献US 2003/0134916A1公布的炭泡沫增强的炭气凝胶 复合材料、专利文献ZL 200910210996. 8公布的无机纤维(氧化锆纤维、氧化铝纤维、炭纤 维、碳化硅纤维等)增强的炭气凝胶复合材料、专利文献ZL 201110011016. 9公布的炭纤维 增强的炭气凝胶复合材料和申请号为201310012731. 3的专利文献公布的炭泡沫增强的炭 气凝胶复合材料。 由于炭气凝胶基体存在高温有氧氛围下易氧化的问题,所以以炭气凝胶为基体的 各种炭气凝胶复合材料也存在同样的问题。炭气凝胶及其复合材料高温有氧氛围易氧化的 问题目前研究的很少,主要采用涂层技术,比如美国Ultra本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高炭气凝胶复合材料抗氧化性能的方法,其特征在于包括以下步骤:第一步,配制SiCO先驱体溶胶:将甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、去离子水按体积比为1:0.05~5:0.65混合搅拌10~70分钟使原料充分水解,加入氨水搅拌10~70分钟,氨水的体积为甲基三甲氧基硅烷的0.1~1倍,发生缩聚反应,得到SiCO先驱体溶胶;第二步,真空浸渍:将装有炭气凝胶复合材料的容器放入真空浸渍罐中,拧紧罐盖上的阀门;将浸渍罐抽成真空;将SiCO先驱体溶胶加入浸渍罐上方的储液罐中;打开浸渍罐与储液罐连接处的阀门,使SiCO先驱体溶胶滴入装有炭气凝胶复合材料的容器中;保持该压力状态0.5~3小时;第三步,...

【技术特征摘要】
1. 一种提高炭气凝胶复合材料抗氧化性能的方法,其特征在于包括以下步骤: 第一步,配制SiCO先驱体溶胶: 将甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、去离子水按体积比为1:0.05?5:0.65混 合搅拌10?70分钟使原料充分水解,加入氨水搅拌10?70分钟,氨水的体积为甲基三甲 氧基硅烷的0. 1?1倍,发生缩聚反应,得到SiCO先驱体溶胶; 第二步,真空浸渍: 将装有炭气凝胶复合材料的容器放入真空浸渍罐中,拧紧罐盖上的阀门;将浸渍罐抽 成真空;将SiCO先驱体溶胶加入浸渍罐上方的储液罐中;打开浸渍罐与储液罐连接处的阀 门,使SiCO先驱体溶胶滴入装有炭气凝胶复合材料的容器中;保持该压力状态0. 5?3小 时; 第三步,凝胶老化: 将装有炭气凝胶复合材料和SiCO先驱体溶胶的容器封口,置于30?70°C水浴锅或干 燥箱里凝胶老化12?70小时,使SiCO先驱体溶胶在炭气凝胶复合材料内外形成SiCO先 驱体水凝胶,得到含有SiCO先驱体水凝胶的炭气凝胶复合材料; 第四步,溶剂置换: 将含有SiCO先驱体水凝胶的炭气凝胶复合材料用无水乙醇进行置换,置换时间为3? 7天,置换次数为3?7次,得到含有SiCO先驱体醇凝胶的炭气凝胶复合材料; 第五步,常压干燥: 将含有SiCO先驱体醇凝胶的炭气凝胶复合材料置于干燥箱中常压梯度干燥,得到含 有SiCO先驱体涂层的炭气凝胶复合材料; 第六步,裂解: 将含有SiCO先驱体涂层的炭气凝胶复合材料放在裂解炉中,通入流动惰性气体,之后 升温至900?1200°C,在最高温度保温0. 5?10小时后,停止加热,在流动惰性气体保护下 自然降温至l〇〇°C以下,得到含有SiCO陶瓷涂层的炭气凝胶复合材料; 第七步,重复: 重复第一步至第六步,即配制SiCO先驱体溶胶、真空浸渍、凝胶老化、溶剂置换、常压 干...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯军宗冯坚姜勇刚吕亚楠陈旭
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科学技术大学
类型:发明
国别省市:湖南;43

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