一种碳化硅纤维复合气凝胶毡及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种碳化硅纤维复合气凝胶毡及其制备方法和应用。该复合气凝胶毡包括耐烧蚀层、遮光层和隔热层，此复合气凝胶毡的制备方法包括：(1)制备碳化硅纳米纤维悬浮液；(2)通过真空抽滤备碳化硅纳米纤维毡；(3)碳化硅纳米纤维毡表面喷涂耐烧蚀涂层，经高温热处理得到耐烧蚀层；(4)以碳化硅粉体、二氧化钛、氧化铝等为遮光剂及PVA聚合物为粘结剂制备水分散浆料，经烘干制备薄带；(5)多层结构设计、叠层与包覆，得到碳化硅纳米纤维复合气凝胶毡。本发明专利技术得到的气凝胶毡提高了纳米纤维气凝胶的耐高温性，并且此叠层结构具有一定的柔性、可弯曲、可折叠、制备工艺流程简单，易实现规模化制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气凝胶材料制备，特别涉及一种耐高温碳化硅纳米纤维复合气凝胶毡及其制备方法和应用。

技术介绍

1、近几年，新型高速航天飞行器热防护系统对兼具低密度、高强度、耐高温和低热导的高性能气凝胶隔热材料提出了迫切需求。气凝胶具有纳米多孔结构，孔隙中充满气体分散介质。作为热管理材料，高孔隙率的气凝胶在新能源汽车、航空航天和高温设备等多个领域都具有广泛的应用前景。气凝胶可分为聚合物气凝胶和无机材料气凝胶，无机气凝胶如碳气凝胶，sio2气凝胶、tio2气凝胶、zro2气凝胶、碳化硅(sic)气凝胶等。

2、碳化硅(sic)气凝胶是在恶劣环境条件下使用的关键材料。由于其低密度、优异的热稳定性、抗氧化腐蚀、电磁波吸收和低导热性，它们被认为是隐身技术的隔热材料和优秀的电磁波吸收剂。然而，碳化硅(sic)气凝胶的实际应用受到其脆性的阻碍。为了提高碳化硅(sic)气凝胶的韧性和降低其导热性，人们进行了大量的研究工作。例如，为了克服陶瓷气凝胶的脆性，近年来在陶瓷气凝胶中引入了纳米线和纳米片作为构建模块，如碳化硅(sic)纳米线气凝胶、碳纳米纤维气凝胶、sio2本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳化硅纤维复合气凝胶毡，其特征在于：所述碳化硅纤维气凝胶毡包括层叠布置的耐烧蚀层(1)、遮光层(2)和隔热层(3)；按质量份数计，所述耐烧蚀层(1)为上表面设有耐烧蚀涂层的碳化硅纳米纤维毡，所述耐烧蚀涂层的原料包括1～5份硼化锆、1～5份碳化锆和20～50份铝硅溶胶；所述遮光层(2)的原料包括粘结剂和红外遮光剂，所述红外遮光剂为碳化硅粉体、二氧化钛和三氧化二铝的混合物；所述隔热层(3)包括位于上层的碳化硅空心微球层(31)以及位于下层的碳化硅纳米纤维气凝胶层(32)。

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅纤维复合气凝胶毡，其特征在于：所述铝硅溶胶中，铝、硅和水的质量比为...

【技术特征摘要】

1.一种碳化硅纤维复合气凝胶毡，其特征在于：所述碳化硅纤维气凝胶毡包括层叠布置的耐烧蚀层(1)、遮光层(2)和隔热层(3)；按质量份数计，所述耐烧蚀层(1)为上表面设有耐烧蚀涂层的碳化硅纳米纤维毡，所述耐烧蚀涂层的原料包括1～5份硼化锆、1～5份碳化锆和20～50份铝硅溶胶；所述遮光层(2)的原料包括粘结剂和红外遮光剂，所述红外遮光剂为碳化硅粉体、二氧化钛和三氧化二铝的混合物；所述隔热层(3)包括位于上层的碳化硅空心微球层(31)以及位于下层的碳化硅纳米纤维气凝胶层(32)。

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅纤维复合气凝胶毡，其特征在于：所述铝硅溶胶中，铝、硅和水的质量比为16：6：78。

3.根据权利要求1所述的一种碳化硅纤维复合气凝胶毡，其特征在于：按质量份数计，所述遮光层(2)的原料包括1份碳化硅粉体、1～2份二氧化钛、1～5份三氧化二铝以及30～50份粘结剂；所述粘结剂为质量分数为20～30％的聚乙烯醇溶液。

4.根据权利要求1所述的一种碳化硅纤维复合气凝胶毡，其特征在于：所述碳化硅纳米纤维气凝胶层(32)为碳化硅纳米纤维气凝胶；所述碳化硅空心微球层(31)是通过在碳化硅纳米纤维气凝胶的一侧负载碳化硅空心微球颗粒后得到的。

5.一种如权利要求1～4任一所述的碳化硅纤维复合气凝胶毡的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建军，李金霞，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：