弹性陶瓷微纳米纤维气凝胶隔热材料及其制备方法、应用技术

本申请公开了弹性陶瓷微纳米纤维气凝胶隔热材料及其制备方法、应用，涉及隔热材料领域。制备方法包括：制备可纺性的原材料混合溶液：将聚合物溶于溶剂中，搅拌至溶液均匀形成聚合物溶液；再按照催化剂、聚合物溶液和化合物的加料顺序或化合物、聚合物溶液和催化剂的加料顺序加入搅拌器中，搅拌后静置，得到可纺性的原材料混合溶液；制备前驱体：将可纺性的混合溶液使用离心纺丝装置纺制成固态的微纳米纤维，将微纳米纤维进行堆积，得到弹性陶瓷微纳米纤维气凝胶前驱体；烧结前驱体：将弹性陶瓷微纳米纤维气凝胶前驱体进行高温烧结，得到弹性陶瓷微纳米纤维气凝胶隔热材料。本发明专利技术制备流程简单，生产成本低，可应用于电池隔膜或超级电容器。或超级电容器。或超级电容器。

【技术实现步骤摘要】
弹性陶瓷微纳米纤维气凝胶隔热材料及其制备方法、应用


[0001]本申请涉及一种隔热材料，特别是涉及一种弹性陶瓷微纳米纤维气凝胶隔热材料及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]陶瓷气凝胶具有低密度、高孔隙率、高比表面积、低导热率、化学和热稳定性等优异性能，是一种理想的隔热、防火、隔音、隔膜材料，在能源、环保、建筑、船舶、消防等领域具有巨大的应用潜力。
[0003]现有的陶瓷气凝胶主要采用有机硅或有机盐等有机物作为原材料，在超临界干燥或常压干燥条件下制备，其技术条件苛刻、制造成本高。得到的陶瓷气凝胶的微观结构是零维颗粒状或者是二维片状，其机械性能差、易碎，施工操作难度极大，难以实现工程应用。为了增加陶瓷气凝胶的机械性能，实现工程应用，现有技术都是将制备得到的气凝胶打碎，制成粉末，然后与传统隔热材料中用到的短纤维进行混合，短纤维包括：玻璃纤维、岩棉纤维、芳纶纤维等，再利用粘结剂将其粘结，最终制成气凝胶复合材料。
[0004]现有的气凝胶复合材料存在以下缺点：1、由于粘结剂溶液进入部分气凝胶的空隙中，降低气凝胶的孔隙率，导致气凝胶的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弹性陶瓷微纳米纤维气凝胶隔热材料的制备方法，包括以下步骤：(1)制备可纺性的原材料混合溶液：将聚合物溶于溶剂中，以第一搅拌速度搅拌第一搅拌时间至溶液均匀形成聚合物溶液；再按照催化剂、聚合物溶液和化合物的加料顺序或化合物、聚合物溶液和催化剂的加料顺序加入搅拌器中，以第二搅拌速度搅拌第二搅拌时间后静置，得到可纺性的原材料混合溶液；所述化合物选自硅源、无机盐和有机盐中的至少一种；(2)制备前驱体：将可纺性的混合溶液使用离心纺丝装置纺制成固态的微纳米纤维，将微纳米纤维进行堆积，得到弹性陶瓷微纳米纤维气凝胶前驱体；(3)烧结前驱体：将弹性陶瓷微纳米纤维气凝胶前驱体进行高温烧结，得到弹性陶瓷微纳米纤维气凝胶隔热材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)将聚合物溶于溶剂中，之前还包括：先根据数学建模得出的经验公式，针对原材料的物化属性，导入数学模型中进行模拟仿真计算，设计出可纺性的原材料混合溶液的质量比例，按照模型中的结果进行后续的步骤；步骤(2)中，根据数学模型中控制参数的设定，将可纺性的混合溶液使用离心纺丝装置，通过控制对应的参数，纺制成固态的微纳米纤维。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物选自聚乙烯吡咯烷酮PVP、聚氧化乙烯PEO、聚乙二醇PEG、聚丙烯酰胺PAM和聚乙烯醇PVA中的至少一种；所述聚合物溶液中聚合物与溶剂的质量比为1:99～20:80；和/或，所述溶剂选自去离子水、无水乙醇、乙腈、丙酮和二甲基酰胺中的至少一种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述化合物选自硅酸四乙酯、硅酸乙酯32、硅酸乙酯40、硅酸钠、醋酸钡、六水氯化铝、钛酸四丁酯、醋酸锆、柠檬酸锆、八水氯氧化锆、四水醋酸镁和柠檬酸镁中的至少一种；和/或，所述催化剂选自磷酸、盐酸、柠檬酸、醋酸、尿素和十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种。5.根据权利要求1所述的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李臻，刘行勇，
申请(专利权)人：佛山市中柔材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：