一种陶瓷微纳米纤维气凝胶材料及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷微纳米纤维气凝胶材料及其制备方法、应用，制备方法包括以下步骤：制备聚合物溶液、制备前驱体溶液、制备前驱体和烧结前驱体。本发明专利技术所述制备方法在前驱体溶液中引入第二硅源，并在制备的过程中，遵循指定的原材料放入顺序和搅拌器搅拌速度，确保第一硅源和第二硅源能够充分且均匀的水解，得到稳定的非牛顿流体的前驱体溶液，有效延长前驱体溶液纺丝窗口期，从而避免需要频繁更换前驱体溶液的问题，提高了陶瓷微纳米纤维气凝胶材料的生产效率。同时，制备出来的陶瓷微纳米纤维气凝胶材料的纤维密度低，更加纤维直径更细，具有良好的隔热效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微纳米纤维材料领域，尤其涉及一种陶瓷微纳米纤维气凝胶材料及其制备方法、应用。

技术介绍

1、微纳纤维气凝胶是一种新型高性能纤维，通过溶胶-凝胶纺丝和特殊干燥技术直接获得的一种超轻多孔的新型高性能纤维，微纳纤维气凝胶结合了气凝胶和纳米纤维技术，兼具了两者的优点，是气凝胶结构在纤维材料中的完美体现。微纳纤维气凝胶具有高孔隙率、低密度的特点和优异的隔热保温性能和吸附能力，在能源存储、隔音隔热、催化、过滤等领域有广泛应用。

2、离心纺丝技术是常见的制备纳米级纤维材料的方法，在离心纺丝过程中，将高分子溶液注入纺丝盘的储液机构中，通过针头将其喷出，然后在旋转的离心力作用下，高分子溶液会被拉伸成极细的纤维，最终沉积并收集在收集网上形成纳米级纤维膜或纤维束。

3、teos，即硅酸四乙酯，是一种常用的硅源，广泛应用于sio2纤维气凝胶的制备。sio2纤维气凝胶以pvp/teos体系为前驱体，利用离心纺丝技术可以制备具有低热导率的sio2纤维气凝胶。但现有制备方法中，pvp/teos前驱体溶液在纺丝过程中保持可纺性的时间有限，通常在前驱体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种陶瓷微纳米纤维气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述陶瓷微纳米纤维气凝胶材料由前驱体溶液制得，所述前驱体溶液包括聚合物、第一硅源、第二硅源和催化剂；所述第二硅源包括具有三个氧基的硅烷和具有两个氧基的硅烷其中的一种；所述制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷微纳米纤维气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述第一硅源为硅酸四乙酯，所述第二硅源包括3-氨丙基三甲氧基硅烷(APMTS)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)、二甲基二甲氧基硅烷(DMDMS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)其中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷微纳米纤...

【技术特征摘要】

1.一种陶瓷微纳米纤维气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述陶瓷微纳米纤维气凝胶材料由前驱体溶液制得，所述前驱体溶液包括聚合物、第一硅源、第二硅源和催化剂；所述第二硅源包括具有三个氧基的硅烷和具有两个氧基的硅烷其中的一种；所述制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷微纳米纤维气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述第一硅源为硅酸四乙酯，所述第二硅源包括3-氨丙基三甲氧基硅烷(apmts)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(gptms)、二甲基二甲氧基硅烷(dmdms)和甲基三甲氧基硅烷(mtms)其中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷微纳米纤维气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述聚合物的浓度为0.0007～0.0013mol/l；所述第一硅源的浓度为0.96～1.20mol/l；所述第二硅源的浓度为0.18～0.48mol/l；所述催化剂的浓度为0.15～0.25mol/l。

4.根据权利要求1所述的一种陶瓷微纳米纤维气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述第一硅源和第二硅源的摩尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：李臻，刘行勇，李柏霄，陈钰，周剑，汤鑫，
申请(专利权)人：深圳中柔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：