【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于耐火材料，具体涉及一种碳纳米片气凝胶的制备方法。
技术介绍
1、碳气凝胶是一种多孔材料，在油水分离、催化、隔热、电磁干扰（emi）屏蔽等方面具有巨大潜力；它于1989年由pekala等人首次合成，通过以间苯二酚和甲醛为主要成分的溶胶凝胶法；在这项开创性的工作之后，已经记录了许多制备酚醛衍生碳气凝胶的方法；然而，高生产成本、危险原材料的使用以及复杂、昂贵的干燥程序等挑战阻碍了传统酚醛衍生碳气凝胶的广泛采用。
2、绿色淀粉提供了一种具有成本效益的替代品，在碳气凝胶生产中引起了极大的兴趣；然而，淀粉基碳气凝胶的制备通常依赖于溶胶-凝胶工艺和复杂的干燥技术，如超临界或冷冻干燥这些干燥方法复杂、耗时，并且需要昂贵的设备。例如，超临界干燥需要高温高压条件，增加了设备费用并带来了操作风险；冷冻干燥周期长，需要包括真空和低温系统，这也增加了制造成本；因此，降低生产成本和简化工艺仍然是碳气凝胶行业的关键目标。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种碳纳米片气凝胶的制备方法，其以淀粉或其衍生品为原料，经过低温烘烤发泡和高温碳化后得到所述的碳气凝胶，不同于传统的碳气凝胶，该气凝胶是一种由纳米片组成的新型碳气凝胶；通过加热淀粉来绿色、经济高效地制备新型碳气凝胶；与传统方法不同，我们提出的方法绕过了溶胶-凝胶过程，无需专门的干燥技术，使合成简单有效；而且所用原材料价格低廉、环保可再生；所制备的新型气凝胶材料不仅具有超轻的密度，而且其电磁屏蔽、隔热性能和高温稳定性性能优异。p>
2、本专利技术为完成上述目的采用如下技术方案：
3、一种碳纳米片气凝胶的制备方法，其特征在于：制备方法以淀粉或其衍生物为原料，经过低温烘烤发泡和高温碳化后得到所述的碳气凝胶；具体步骤如下：
4、1）装料：
5、将淀粉或其衍生物粉料松装入发泡模具中，以0.25 kpa的压力轻轻压平；
6、2）低温烘烤：
7、将步骤1）得到的试样进行低温烘烤发泡得到超轻泡沫，所述的超轻泡沫由多个淀粉或其衍生物粉料的颗粒发泡得到的有机纳米片组成；
8、3）高温碳化：
9、将步骤2）所得到的超轻泡沫，在保护气氛中碳化，有机纳米片经高温碳化纳米片，进而得到所需的碳纳米片碳气凝胶。
10、所述的淀粉为天然淀粉的一种或多种，如玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉。
11、所述淀粉的衍生物为羟烷基淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、氧化淀粉中的一种或多种。
12、所述低温烘烤发泡的温度为200～400 ℃。
13、所述低温烘烤发泡的时间大于0.5 h。
14、所述的低温烘烤发泡的加热装置为电窑或气窑的一种。
15、所述高温碳化的温度为1000～2500 ℃。
16、所述高温碳化的气氛为氮气、氩气、氢气或一氧化碳的一种或多种。
17、所述高温碳化的保温时间为大于0.5 h。
18、本专利技术公开的一种碳纳米片气凝胶的制备方法，其以淀粉或其衍生物为原料，经过低温烘烤发泡和高温碳化后得到所述的碳气凝胶；不同于传统的碳气凝胶，该气凝胶是一种由纳米片组成的新型碳气凝胶。通过加热淀粉来绿色、经济高效地制备新型碳气凝胶。与传统方法不同，我们提出的方法绕过了溶胶-凝胶过程，无需专门的干燥技术，使合成简单有效；而且所用原材料价格低廉、环保可再生。所制备的新型气凝胶材料不仅具有超轻的密度，而且其电磁屏蔽、隔热性能和高温稳定性性能优异。
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1.一种碳纳米片气凝胶的制备方法，其特征在于：制备方法以淀粉或其衍生物为原料，经过低温烘烤发泡和高温碳化后得到所述的碳气凝胶；具体步骤如下：
2.如权利要求1所述的一种碳纳米片气凝胶的制备方法，其特征在于：所述的淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的一种碳纳米片气凝胶的制备方法，其特征在于：所述淀粉的衍生物为羟烷基淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、氧化淀粉中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的一种碳纳米片气凝胶的制备方法，其特征在于：所述低温烘烤发泡的温度为200～400 ℃。
5.如权利要求1所述的一种碳纳米片气凝胶的制备方法，其特征在于：所述低温烘烤发泡的时间大于0.5 h。
6.如权利要求1所述的一种碳纳米片气凝胶的制备方法，其特征在于：所述的低温烘烤发泡的加热装置为电窑或气窑的一种。
7.如权利要求1所述的一种碳纳米片气凝胶的制备方法，其特征在于：所述高温碳化的温度为1000～2500 ℃。
8.如权利要求1所述的一种碳纳米片气凝胶的制备方法，其特征在于：所
9.如权利要求1所述的一种碳纳米片气凝胶的制备方法，其特征在于：所述高温碳化的保温时间为大于0.5 h。
...【技术特征摘要】
1.一种碳纳米片气凝胶的制备方法，其特征在于：制备方法以淀粉或其衍生物为原料，经过低温烘烤发泡和高温碳化后得到所述的碳气凝胶；具体步骤如下：
2.如权利要求1所述的一种碳纳米片气凝胶的制备方法，其特征在于：所述的淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的一种碳纳米片气凝胶的制备方法，其特征在于：所述淀粉的衍生物为羟烷基淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、氧化淀粉中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的一种碳纳米片气凝胶的制备方法，其特征在于：所述低温烘烤发泡的温度为200～400 ℃。
5.如权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，梁鹏鹏，李红霞，袁波，王来稳，李世鹏，杜鹏辉，
申请(专利权)人：中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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