一种复合原生气凝胶绝热材料及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种复合原生气凝胶绝热材料的制备方法，包括以下步骤：(1)硅溶胶制备：以正硅酸乙酯为前驱体制备硅溶胶；(2)铝溶胶制备：利用含铝粉体制备γ‑Al‑OOH溶胶；(3)材料混合：将硅溶胶和铝溶胶混合，加入红外遮光剂颗粒和增强纤维，搅拌均匀；(4)凝胶化和陈化：将混合材料静置、陈化；(5)干燥与热处理：陈化后的材料在常压下干燥，置于模具中压制成型。本发明专利技术在溶胶形成过程中添加红外遮光剂和增强纤维，体系分散更均匀，使纤维对材料的力学增强作用和遮光剂的遮光效果得以充分发挥，同时避免了颗粒间相互接触导致的固相传热，降低了热导率。

A composite raw gas gel insulation material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种复合原生气凝胶绝热材料及制备方法
本专利技术属于纳米绝热材料
，尤其涉及超低热导率原位生长的复合气凝胶绝热材料的制备方法。
技术介绍
工业耗能是中国三大高耗能行业之首，在石化、冶金、电力等工业炉和高温设备上采用绝热耐火材料，是实现节能降耗的重要途径。传统绝热耐火材料有轻质砖、轻质浇注料、耐火纤维等，由于其导热系数相对较高，在给定厚度下无法满足工业设备外壁温度低于70℃的节能要求，因此需要采用低导热率的绝热材料。气凝胶绝热材料具有优异的绝热性能，与传统的绝热保温材料相比，绝热效果可提高2～10倍，绝热层厚度可减少30％～50％，既可提高有效工作容量又可减少大量热损失，是当前最受关注的新型绝热材料之一。在气凝胶材料中添加适量增强纤维和红外遮光剂构成复合材料，不仅有助于材料制备成型，而且提高材料在中高温度段的绝热保温性能，从而拓宽了气凝胶材料的应用范围。专利CN105084859A、CN105084910A、CN104527199B、CN103043999B公开了利用粉体混合的方法制备复合气凝胶绝热材料方法：将纳米二氧化硅粉料、增强本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合原生气凝胶绝热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，硅溶胶制备：正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体，与乙醇、水、催化剂和添加剂混合，在30～50℃下搅拌1～10h制得硅溶胶；/n步骤2，铝溶胶制备：含铝粉体与水混合成悬浊液，加热至60～85℃后剧烈搅拌，加入硝酸，在剧烈搅拌和60～85℃条件下回流2～10h，制得γ-Al-OOH溶胶；/n步骤3，材料混合：将步骤1制得的硅溶胶和步骤2制得的铝溶胶混合，加入红外遮光剂颗粒和增强纤维，搅拌均匀；/n步骤4，凝胶化和陈化：将步骤3得到的混合材料在60～80℃静置、陈化24～48h；/n步骤5，干燥与热处理：将步骤4陈化后的材料...

【技术特征摘要】
1.一种复合原生气凝胶绝热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，硅溶胶制备：正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体，与乙醇、水、催化剂和添加剂混合，在30～50℃下搅拌1～10h制得硅溶胶；
步骤2，铝溶胶制备：含铝粉体与水混合成悬浊液，加热至60～85℃后剧烈搅拌，加入硝酸，在剧烈搅拌和60～85℃条件下回流2～10h，制得γ-Al-OOH溶胶；
步骤3，材料混合：将步骤1制得的硅溶胶和步骤2制得的铝溶胶混合，加入红外遮光剂颗粒和增强纤维，搅拌均匀；
步骤4，凝胶化和陈化：将步骤3得到的混合材料在60～80℃静置、陈化24～48h；
步骤5，干燥与热处理：将步骤4陈化后的材料在常压下干燥，置于模具中压制成型。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中所用催化剂为醋酸、硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸中的任意一种或二种以上，添加剂为甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈中的任意一种或二种以上。


3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤1中TEOS：乙醇：水：催化剂：添加剂的摩尔比为1：(5～20)：(4～20)：(0.01～0.1)：(0.01～0.1)，优选比例为1：(5～10)：(7～15)：(0.01～0.05)：(0.01～0.05)。


4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中所用含...

【专利技术属性】
技术研发人员：程谟杰，王秀玲，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21