超弹性碳气凝胶复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超弹性碳气凝胶复合材料及其制备方法，制备方法包括以下步骤：将物质A和去离子水混合，超声，得到分散液，将分散液和氧化石墨烯水溶液混合，使用冻干法、水热法或水热过程中加入乙二胺法制得待干燥液体，将待干燥液体定向冷冻10～15h，得到木纤维凝胶，在真空环境下，将木纤维凝胶浸入SiBCN前驱体溶液中30～60min，取出木纤维凝胶，干燥，将木纤维凝胶在惰性气体环境下于250～350℃保温4～5h，再于950～1050℃保温2～3h，得到超弹性碳气凝胶复合材料，本发明专利技术超弹性碳气凝胶复合材料在形变时的压强是未复合SiBCN的4倍以上，形变量为10％时回弹率在85％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超弹性无机材料制备，具体来说涉及一种超弹性碳气凝胶复合材料及其制备方法。

技术介绍

1、碳气凝胶是一种具有独特三维网络结构和性能的多孔碳材料，最早是由间苯二酚-甲醛有机气凝胶经高温处理后获得，具有低热导率和高温稳定性，拥有超高气孔率以及超高比表面积，在隔热保温、储能、催化剂载体以及隔音等领域都有很大的潜在应用价值。近年来碳气凝胶脆性逐渐被攻克，研究者采以纤维碳气凝胶与sibcn前驱体浸渍方法使得碳气凝胶的压强有很大的提高，表现了出优异的可压缩性能。

2、虽然碳气凝胶脆性问题已经很好解决，但是当纤维碳气凝胶受到较大压缩变形时，形状很难完全恢复到初始形状，也就是说当受到较大压缩应变时，纤维碳气凝胶容易产生较大永久变形，同样也不利于实际使用时结构的稳定性。另外，这种纤维碳气凝胶强度一般较低,很难在实际现实中进行应用。因此，如何将纤维碳气凝胶在高压缩应变状态下，既能保持超弹性又能兼具高承载的能力，是对碳气凝胶在实际应用中具有重要的意义。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超弹性碳气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤1)中，所述超声的时间为30～60s，所述超声的功率为1000～1500W。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述氧化石墨烯水溶液为氧化石墨烯和水的混合物，所述氧化石墨烯水溶液中氧化石墨烯的浓度为6～8mg/mL。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述冻干法为：以1000～1300W的功率超声25～35min至凝胶状，于85～95℃水浴加热50～70min，冷却至室...

【技术特征摘要】

1.一种超弹性碳气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤1)中，所述超声的时间为30～60s，所述超声的功率为1000～1500w。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述氧化石墨烯水溶液为氧化石墨烯和水的混合物，所述氧化石墨烯水溶液中氧化石墨烯的浓度为6～8mg/ml。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述冻干法为：以1000～1300w的功率超声25～35min至凝胶状，于85～95℃水浴加热50～70min，冷却至室温，得到待干燥液体；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述定向冷冻为将待干燥液体放入顶面和底面均敞口的模具中，使所述模具的底面与-180～-210℃的平面接触。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘珊，巩晓鹏，王思惠，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：