一种氧化铝-氧化硅气凝胶隔热复合材料的制备方法技术

本发明专利技术属于隔热材料技术领域，公开了一种氧化铝‑氧化硅气凝胶隔热复合材料的制备方法，本发明专利技术制备方法采用以水作为溶剂的氧化铝和氧化硅溶胶，无机陶瓷纤维作为增强相，通过简单的制备纤维预制件、配制氧化铝‑氧化硅溶胶、真空浸渍、凝胶老化、水热辅助干燥、烘干6个工艺步骤，制备出耐高温、低热导、高强度的氧化铝‑氧化硅气凝胶隔热复合材料。该材料的制备方法采用无有机铝/无机铝/有机硅化合物的原材料，制备工艺过程中无有机溶剂置换并且不使用易燃易爆乙醇溶剂作为干燥介质，原材料和制备工艺绿色、环保、安全，制造成本低，易于批量化生产和规模化应用。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化铝-氧化硅气凝胶隔热复合材料的制备方法
本专利技术涉及隔热材料
，特别地，涉及一种氧化铝-氧化硅气凝胶隔热复合材料的制备方法。
技术介绍
纳米气凝胶隔热复合材料具有轻质、耐高温、低热导的优势，是目前高性能隔热保温领域的研究热点（ZhaoS,etal.Additivemanufacturingofsilicaaerogels,Nature,2020(584):387-392.）。例如，氧化硅气凝胶隔热复合材料是目前研究最多、已经获得规模化应用的一种气凝胶隔热复合材料，其高温热导率极低，800℃热导率仅为0.038W/m•K（冯坚,等.气凝胶高效隔热材料,科学出版社,2016.11.），已在航空航天、工业管道、石油化工等高温隔热保温领域获得广泛应用。然而，氧化硅气凝胶在800℃环境受热时，气凝胶中孔隙增多，粒径增大，热导率升高，因此最高使用温度不超过800℃（JeanP,etal.Comparisonbetweensinteredandcompressedaerogels.OpticalMaterials,2004(26):167-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化铝-氧化硅气凝胶隔热复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、以无机陶瓷纤维为原料制备纤维预制件；/n步骤2、将水基氧化铝溶胶和水基氧化硅溶胶混合得到混合溶胶，再将氨水加入到混合溶胶中得到氧化铝-氧化硅溶胶；/n步骤3、将步骤1得到的纤维预制件放进真空浸渍罐中，抽真空至-0.1MPa；然后将步骤2得到的氧化铝-氧化硅溶胶注入到真空浸渍罐内的纤维预制件中，保压0.5~1小时，得到纤维/溶胶混合体；/n步骤4、将步骤3得到的纤维/溶胶混合体，放入15~75℃水浴锅中静置，至溶胶发生凝胶之后再继续老化2~3天，得到凝胶老化后的纤维/凝胶混合体；/n步骤5、将步骤4得到的凝...

【技术特征摘要】
1.一种氧化铝-氧化硅气凝胶隔热复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、以无机陶瓷纤维为原料制备纤维预制件；
步骤2、将水基氧化铝溶胶和水基氧化硅溶胶混合得到混合溶胶，再将氨水加入到混合溶胶中得到氧化铝-氧化硅溶胶；
步骤3、将步骤1得到的纤维预制件放进真空浸渍罐中，抽真空至-0.1MPa；然后将步骤2得到的氧化铝-氧化硅溶胶注入到真空浸渍罐内的纤维预制件中，保压0.5~1小时，得到纤维/溶胶混合体；
步骤4、将步骤3得到的纤维/溶胶混合体，放入15~75℃水浴锅中静置，至溶胶发生凝胶之后再继续老化2~3天，得到凝胶老化后的纤维/凝胶混合体；
步骤5、将步骤4得到的凝胶老化后的纤维/凝胶混合体放进水热釜中，进行水热辅助干燥处理得到氧化铝-氧化硅气凝胶隔热复合材料坯体；
步骤6、将步骤5得到的氧化铝-氧化硅气凝胶隔热复合材料坯体进行烘干处理，即得氧化铝-氧化硅气凝胶隔热复合材料；
其中，步骤5中水热辅助干燥处理具体过程为：将步骤4得到的凝胶老化后的纤维/凝胶混合体放进水热釜中后向水热釜中预先充入3MPa氮气或氩气，控制水热釜升温速率为0.5~1℃/min，使水热釜内的温度升高至180~...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜勇刚，冯坚，冯军宗，李良军，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43