一种耐高温的莫来石纳米纤维气凝胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温的莫来石纳米纤维气凝胶的制备方法。以聚氢硅氧烷和仲丁醇铝为原料，采用静电纺丝工艺制备莫来石纳米前驱体纤维布。然后将该前驱体纤维分散采用叔丁醇凝胶注模的方法制备莫来石纳米纤维气凝胶。本发明专利技术的莫来石纳米纤维气凝胶经1400℃烧结后体积密度为0.108g/cm

Preparation of a high temperature mullite nanofiber aerogel

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温的莫来石纳米纤维气凝胶的制备方法
本专利技术属于纳米纤维气凝胶制备
，涉及耐高温莫来石气凝胶的制备领域，具体涉及一种耐高温的莫来石纳米纤维气凝胶的制备方法。
技术介绍
高超音速飞行器具有反应速度快，突防能力强等特点，已经成为各国抢占空中和空间战略优势的利器。但其气动特性和气热特性变化剧烈，气动加热问题会随飞行器的速度增加而愈加严重。飞行器在高速飞行过程中产生的高温会对飞行器造成不可逆的损伤，导致飞行器结构外形发生烧蚀，对飞行器的正常飞行带来极为严重的影响。因此，为了保证飞行器的安全服役，开发轻质、高强、低导热的隔热材料是高超音速飞行器热防护领域的一个重要研究方向。纤维气凝胶是固相和气相为连续相的混合结构，其中固相物质为纤维，构成连续的骨架，纤维与纤维之间为点接触或线接触，而气相则连续存在于纤维骨架构成的网格孔隙中，具有优良的隔热性能与力学稳定性，是高温防护首选隔热材料。常见的纤维气凝胶可以根据纤维直径分为两类，即微米纤维基隔热陶瓷和纳米纤维基隔热材料。Chen等人以溶胶-凝胶前驱体为原料，通过静电纺丝制备了400nm到1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温的莫来石纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于按以下步骤制备:/n(1)以聚甲基氢硅氧烷，仲丁醇铝为原料溶于混合溶剂中，采用静电纺丝法制备纳米纤维膜；/n(2)将所述纤维膜交联后进行中温煅烧；/n(3)将纤维膜分散在乙醇中，烘干得到单根纤维；/n(4)以叔丁醇、丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为原料配制叔丁醇凝胶注模预混液；配制引发剂过硫酸铵水溶液；配制催化剂四甲基乙二胺水溶液；/n(5)将叔丁醇预混液加入已稀释过的硅溶胶中，加入所述步骤(3)中的纤维以及引发剂和催化剂，凝胶注模；/n(6)将脱模后的样品烘干，高温煅烧后即得到。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温的莫来石纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于按以下步骤制备:
(1)以聚甲基氢硅氧烷，仲丁醇铝为原料溶于混合溶剂中，采用静电纺丝法制备纳米纤维膜；
(2)将所述纤维膜交联后进行中温煅烧；
(3)将纤维膜分散在乙醇中，烘干得到单根纤维；
(4)以叔丁醇、丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为原料配制叔丁醇凝胶注模预混液；配制引发剂过硫酸铵水溶液；配制催化剂四甲基乙二胺水溶液；
(5)将叔丁醇预混液加入已稀释过的硅溶胶中，加入所述步骤(3)中的纤维以及引发剂和催化剂，凝胶注模；
(6)将脱模后的样品烘干，高温煅烧后即得到。


2.如权利要求1所述的一种耐高温的莫来石纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中铝硅原子比为6：1。


3.如权利要求1所述的一种耐高温的莫来石纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中静电纺丝工艺中的纺丝电压为8～15kV，纺丝速率为0.1～1.5mL/h，纺丝距离为10～15cm。


4.如权利要求1所述的一种耐高温的莫来石纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中纤维膜交联温度为150～250℃，交联时间为4～8h。


5.如权利要求1所述的一种耐高温的莫来石纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中煅烧温度为800℃，升...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭安然，董野，张莹，刘家臣，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12