一种具有高强度取向骨架的多孔气凝胶块体及其制备方法技术

技术编号:40297728 阅读:18 留言:0更新日期:2024-02-07 20:45
本发明专利技术涉及一种具有高强度取向骨架的多孔气凝胶块体及其制备方法,并提出一种利用上述气凝胶块体进行隔热保温和抗冲击的多体防护方案。首先通过定向冷冻模具将气凝胶预聚体溶液冷冻成取向多孔结构,随后放置于低温乙酸乙醇共凝浴中凝胶化,最后经过乙醇清洗并置于高温烘箱进行干燥成形。所述气凝胶块体的成分为芳纶纳米纤维。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能材料,一种具有高强度取向骨架的多孔气凝胶块体及其制备方法


技术介绍

1、隔热防护对于保障高温环境下作业人员的生命安全至关重要,一些隔热保温材料能够有效地隔绝热传递和烧蚀破坏,为人员提供合适的工作温度。然而一些极端热环境(如航空航天、军事领域)往往伴随着复杂的机械破坏,这些传统的保温材料容易在压缩、撕扯以及冲撞中发生灾难性的破坏,从而无法保证原有的隔热性能。因此除了热防护,对于工程保温材料,抵御外部应力破坏也是其不容忽视的一个性能。其次,随着可穿戴防护材料的发展,轻量化和柔性是保温材料亟需的一大特性,而传统保温材料不仅笨重且极度不灵活,作为隔热层进行穿戴时给正常的作业带来诸多不便。因此,如何设计高强度、轻柔的隔热保温材料是未来多体防护中着重关注的焦点和发展方向。

2、气凝胶是一种由90-99%的空气和实体形成的多孔轻质材料,具有高孔隙度、低表观密度以及良好的耐热性能。气凝胶内部的微孔隙一方面能够有效地隔绝空气的流动,另一方面减少了热传导所需的实体途径,因此表现出接近空气的热导率和超宽的隔热温度范围。凭借这一特性,气凝胶已经广泛本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有高强度取向骨架的多孔气凝胶块体,其特征在于,所述气凝胶块体是由芳纶纳米纤维/二甲亚砜分散液经过定向冷冻铸造、乙酸乙醇共凝浴凝胶化、干燥后得到的产物;优选地,所述乙酸乙醇共凝浴凝胶化的温度是-18~-22℃;优选地,所述的干燥的温度为70~90℃。

2.根据权利要求1所述的气凝胶块体,其特征在于,所述的芳纶纳米纤维/二甲亚砜分散液是将凯夫拉织物浸泡在加有氢氧化钾的二甲亚砜溶剂中并进行搅拌溶解得到的产物,凯夫拉织物和氢氧化钾的质量相同;优选地,在不计氢氧化钾质量的情况下,芳纶纳米纤维的质量分数为0.5%~2.5%;更优选地,在不计氢氧化钾质量的情况下,芳纶纳米纤维的质...

【技术特征摘要】

1.一种具有高强度取向骨架的多孔气凝胶块体,其特征在于,所述气凝胶块体是由芳纶纳米纤维/二甲亚砜分散液经过定向冷冻铸造、乙酸乙醇共凝浴凝胶化、干燥后得到的产物;优选地,所述乙酸乙醇共凝浴凝胶化的温度是-18~-22℃;优选地,所述的干燥的温度为70~90℃。

2.根据权利要求1所述的气凝胶块体,其特征在于,所述的芳纶纳米纤维/二甲亚砜分散液是将凯夫拉织物浸泡在加有氢氧化钾的二甲亚砜溶剂中并进行搅拌溶解得到的产物,凯夫拉织物和氢氧化钾的质量相同;优选地,在不计氢氧化钾质量的情况下,芳纶纳米纤维的质量分数为0.5%~2.5%;更优选地,在不计氢氧化钾质量的情况下,芳纶纳米纤维的质量分数为1.2%~2%。

3.根据权利要求1所述的气凝胶块体,其特征在于,定向...

【专利技术属性】
技术研发人员:龚兴龙吴建鹏
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:

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