一种耐高温氧化铝纳米晶气凝胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐高温氧化铝纳米晶气凝胶材料及其制备方法。所述方法：将氧化铝纳米晶与壳聚糖溶液混均得混合液，加入冰醋酸使壳聚糖溶解，再经60～100℃下加热4～8h，得氧化铝纳米晶的壳聚糖分散液；将所述分散液经真空抽气过程，得氧化铝纳米晶/壳聚糖反应液；将所述反应液进行冷冻和冷冻干燥，再经过高温裂解得氧化铝/碳复合气凝胶；将氧化铝/碳复合气凝胶在空气气氛下热处理，制得耐高温氧化铝纳米晶气凝胶材料。本发明专利技术经过高温裂解得到氧化铝/碳复合气凝胶，由于碳包覆层可以将纳米颗粒固定并起到一定的隔离作用，阻止了材料的烧结作用，使材料在不烧结的情况下过渡到稳定晶型，实现了耐高温氧化铝气凝胶的制备。

High temperature alumina nanocrystalline aerogel material and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温氧化铝纳米晶气凝胶材料及其制备方法
本专利技术涉及气凝胶制备
，尤其涉及一种耐高温氧化铝纳米晶气凝胶材料及其制备方法。
技术介绍
气凝胶材料是一种分散介质为气体的凝胶材料，是由胶体粒子或高聚物分子相互聚积构成的一种具有网络结构的纳米多孔性固体材料，该材料中孔隙的大小在纳米数量级。其孔隙率高达80～99.8％，孔洞的典型尺寸为1～100nm，比表面积为200～1000m2/g，而密度可低达3kg/m3，室温导热系数可低达0.012W/m·k。正是由于这些特点使气凝胶材料在热学、声学、光学、微电子、粒子探测方面有很广阔的应用潜力。目前，应用气凝胶最广泛的领域仍然是隔热领域，由于气凝胶独特的纳米结构可以有效的降低对流传导、固相传导和热辐射。现有的研究中已经证明气凝胶是一种有效的隔热材料，但目前已经报道的耐高温气凝胶材料长时间使用下(超过30min)，最高耐温极限不超过1100℃。现有的耐高温气凝胶主要有碳气凝胶、陶瓷气凝胶、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶和氧化锆气凝胶等等。碳气凝胶和陶瓷气凝胶具有良好的耐高温性能，但是其应用存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温氧化铝纳米晶气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/n(1)将氧化铝纳米晶分散液与壳聚糖溶液混合均匀，得到混合液；/n(2)往步骤(1)得到的混合液中加入冰醋酸以使所述混合液中含有的壳聚糖溶解，得到壳聚糖氧化铝纳米晶混合液，然后将所述壳聚糖氧化铝纳米晶混合液在60～100℃下加热4～8h，得到氧化铝纳米晶的壳聚糖分散液；/n(3)将步骤(2)得到的氧化铝纳米晶的壳聚糖分散液在温度为25℃并且真空度为0.1～0.5MPa的条件下进行抽真空0.1～1h，得到氧化铝纳米晶/壳聚糖反应液；/n(4)将步骤(3)得到的氧化铝纳米晶/壳聚糖反应液依次进行冷冻和冷冻干燥的步骤...

【技术特征摘要】
1.一种耐高温氧化铝纳米晶气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将氧化铝纳米晶分散液与壳聚糖溶液混合均匀，得到混合液；
(2)往步骤(1)得到的混合液中加入冰醋酸以使所述混合液中含有的壳聚糖溶解，得到壳聚糖氧化铝纳米晶混合液，然后将所述壳聚糖氧化铝纳米晶混合液在60～100℃下加热4～8h，得到氧化铝纳米晶的壳聚糖分散液；
(3)将步骤(2)得到的氧化铝纳米晶的壳聚糖分散液在温度为25℃并且真空度为0.1～0.5MPa的条件下进行抽真空0.1～1h，得到氧化铝纳米晶/壳聚糖反应液；
(4)将步骤(3)得到的氧化铝纳米晶/壳聚糖反应液依次进行冷冻和冷冻干燥的步骤，得到氧化铝/壳聚糖复合气凝胶材料；
(5)将步骤(4)得到的氧化铝/壳聚糖复合气凝胶材料在惰性气氛且温度为1200～1500℃的条件下裂解0.5～12h，得到氧化铝/碳复合气凝胶材料；和
(6)将步骤(5)得到的氧化铝/碳复合气凝胶材料在空气气氛且温度为500～1400℃的条件下热处理1～12h，制得耐高温氧化铝纳米晶气凝胶材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
所述氧化铝纳米晶分散液、所述壳聚糖溶液和所述冰醋酸的用量的质量比为(10～20)：20：(0.3～0.6)。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恩爽，雷朝帅，李健，黄红岩，李文静，张凡，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11