ZrC纤维气凝胶材料制备方法技术

本发明专利技术公开了ZrC纤维气凝胶材料制备方法，包括：将锆源溶液加入蔗糖溶液中得到静电纺丝液，并进行静电纺丝，得到纤维；对纤维进行热处理得到ZrO2/C纳米纤维；先将ZrO2/C纤维制备成ZrO2/C纤维溶液，再向ZrO2/C纤维溶液中加入分散剂，得到溶液A；之后将溶液A中加入至粘结剂中，然后将混合后的溶液进行冷冻，得到冷冻样品；将冷冻样品进行冷冻干燥，得到ZrO2/C纤维气凝胶；对ZrO2/C纤维气凝胶进行热处理，得到ZrC纤维气凝胶材料。具有更好的力学性能；采用分段两次烧结法，相比一次烧结可以使气凝胶本身的脆性降低，强度和硬度升高。强度和硬度升高。强度和硬度升高。

【技术实现步骤摘要】
ZrC纤维气凝胶材料制备方法


[0001]本专利技术属于功能材料
，涉及一种ZrC纤维气凝胶材料制备方法。

技术介绍

[0002]气凝胶材料是一种孔隙率可高达90％以上的三维纳米多孔材料，其孔隙尺寸为2
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50nm。独特的多孔结构使气凝胶材料具有高比表面积、超低密度、低热导率等优异性能，使其在高温隔热保温、吸附、催化、分离、降解等领域有着巨大的应用价值。
[0003]目前陶瓷纤维气凝胶可分为三大类：氧化物纤维气凝胶、碳基气凝胶、碳化物纤维气凝胶。在三种气凝胶中(1)有机气凝胶应用的温度相对较低(600℃以下)，难以适用于高温的环境中；(2)氧化物气凝胶由于在不同温度下会发生晶型转变，导致高温下的材料力学性能不稳定，易发生坍塌现象，较差的稳定性难以保证材料在复杂环境使用时还具有良好的性能；(3)碳基气凝胶由于在高温含氧环境下会发生分解现象，故碳基气凝胶在有氧环境下的使用温度较低。因此有必要制备一种耐高温陶瓷纤维气凝胶。
[0004]在耐高温材料中，ZrC是一种性能优异的高熔点材料。是一种具有立方晶体结构的带本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ZrC纤维气凝胶材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将锆源溶液加入蔗糖溶液中得到静电纺丝液，并进行静电纺丝，得到纤维；步骤2、对所述纤维进行热处理得到ZrO2/C纳米纤维；步骤3、先将ZrO2/C纤维制备成ZrO2/C纤维溶液，再向ZrO2/C纤维溶液中加入分散剂，得到溶液A；之后将溶液A中加入至粘结剂中，然后将混合后的溶液进行冷冻，得到冷冻样品；步骤4、将所述冷冻样品进行冷冻干燥，得到ZrO2/C纤维气凝胶；步骤5、对所述ZrO2/C纤维气凝胶进行热处理，得到ZrC纤维气凝胶材料。2.根据权利要求1所述的ZrC纤维气凝胶材料制备方法，其特征在于，所述蔗糖溶液的制备方法为：称取0.82g～1.47g蔗糖在水浴下溶解于N,N
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二甲基甲酰胺中，然后在室温下加入4～8wt.％聚乙烯吡咯烷酮，得到蔗糖溶液。3.根据权利要求1所述的ZrC纤维气凝胶材料制备方法，其特征在于，所述锆源溶液的制备方法为：将正丙醇锆溶解于乙醇后，向其中加入乙酰丙酮，得到锆源溶液；碳与正丙醇锆摩尔比为4
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5:1，正丙醇锆与乙酰丙酮体积比为3
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5:1。4.根据权利要求1所述的ZrC纤维气凝胶材料制备方法，其特征在于，步骤2具体过程为：在真空热处理炉中将纤维热处理，从室温以2
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5℃/min加热到250
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900℃，保温60
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120min后以2
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5℃/min降至室温获得ZrO2/C纳米纤维。5.根据权利要求1所述的ZrC纤维气凝胶材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福平，王博文，赵康，许卓利，汤玉斐，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：