【技术实现步骤摘要】
一种耐高温高性能气凝胶复合材料及其制备方法
本专利技术涉及气凝胶制备
，尤其涉及一种耐高温高性能气凝胶复合材料及其制备方法。
技术介绍
纳米多孔气凝胶(简称气凝胶)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，具有优异的隔热性能。但是，高温下强烈的红外辐射，使气凝胶的隔热效率降低。针对上述问题，必须开发抗红外遮光剂，以提气凝胶材料的隔热性能。现有的抗红外辐射剂主要是碳、碳化硅、二氧化钛、三氧化二铬等粉体材料。这些粉体材料要体现抗辐射性能，其尺度必须达到微米级甚至更大，...
【技术保护点】
1.一种耐高温高性能气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/n(1)将碳化硅晶须、壳聚糖和醋酸溶液混合均匀，得到第一混合液，然后将所述第一混合液在20～80℃下加热0.5～5h后在真空度为0.1～0.5MPa的条件下进行抽真空0.1～1h，再静置，得到抗红外辐射剂分散液；/n(2)将所述抗红外辐射剂分散液依次进行冷冻和冷冻干燥的步骤，得到三维多孔抗辐射剂，然后将所述三维多孔抗辐射剂依次置于碱性溶液和乙醇中浸泡清洗后经干燥，得到三维结构抗红外辐射剂；/n(3)用水将氧化铝纳米粉和酸性溶液混合均匀，得到第二混合液，然后将所述第二混合液置于140～340℃下...
【技术特征摘要】
1.一种耐高温高性能气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将碳化硅晶须、壳聚糖和醋酸溶液混合均匀，得到第一混合液，然后将所述第一混合液在20～80℃下加热0.5～5h后在真空度为0.1～0.5MPa的条件下进行抽真空0.1～1h，再静置，得到抗红外辐射剂分散液；
(2)将所述抗红外辐射剂分散液依次进行冷冻和冷冻干燥的步骤，得到三维多孔抗辐射剂，然后将所述三维多孔抗辐射剂依次置于碱性溶液和乙醇中浸泡清洗后经干燥，得到三维结构抗红外辐射剂；
(3)用水将氧化铝纳米粉和酸性溶液混合均匀，得到第二混合液，然后将所述第二混合液置于140～340℃下反应1～10h，得到纳米晶分散液，然后将所述纳米晶分散液与选自硅酸和/或硅溶胶的组装剂依次经搅拌和超声处理混合均匀后加入氟化铵溶液，得到气凝胶前驱体溶胶；
(4)将所述三维结构抗红外辐射剂置于所述气凝胶前驱体溶胶中并在真空度为0.1～0.5MPa的条件下进行抽真空0.1～5h，得到复合凝胶反应液；
(5)将所述复合凝胶反应液依次进行老化步骤、溶剂置换步骤和超临界干燥步骤，制得耐高温复合气凝胶材料；
(6)将所述耐高温复合气凝胶材料在两个以上不同温度阶段进行热处理，制得耐高温高性能气凝胶复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
所述碳化硅晶须与所述壳聚糖的用量的质量比为(0.01～10)：(0.01～10)优选为(0.25～1)：1；所述碳化硅晶须的粒径为10～100μm优选为50～100μm；
所述第一混合液的粘度为100～400mPa·s；和/或
步骤(1)中所述醋酸溶液的质量浓度为0.2～10％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
所述三维结构抗红外辐射剂与所述气凝胶前驱体溶胶的用量的质量比为(0.1～5)：(50～500)。
4.根据权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于：
所述碱性溶液为质量浓度为0.1～10％的NaOH溶液，在所述碱性溶液中浸泡清洗的时间为0.5～2h；和/或
在步骤(2)中，所述干燥为在20～80℃下烘干1～10h。
5.根据权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于：
所述冷冻的温度为-20～-85℃，所述冷冻的时间为5～96h；和/或
所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张恩爽，李文静，雷朝帅，张昊，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
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