一种抗氧化复合陶瓷气凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗氧化复合陶瓷气凝胶及其制备方法，属于复合陶瓷气凝胶技术领域。所述抗氧化复合陶瓷气凝胶的主体为氮化硅气凝胶，所述氮化硅气凝胶的纳米结构为一维氮化硅纳米线和二维氮化硅纳米带中的一种纳米结构或两种纳米结构的组合；所述氮化硅气凝胶的纳米结构上由内向外依次包覆有莫来石涂层和铜镍金属涂层。本发明专利技术能够解决现有技术无法低成本且批量化制备高温有氧环境中稳定服役的氮化硅陶瓷气凝胶的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合陶瓷气凝胶，具体涉及一种抗氧化复合陶瓷气凝胶及其制备方法。

技术介绍

1、陶瓷气凝胶具有超低密度、超高孔隙率、超低热导率以及耐高温特性，是极具潜力的新一代隔热保温材料。目前，陶瓷气凝胶主要分为氧化物陶瓷气凝胶和非氧化物陶瓷气凝胶(如氮化物、碳化物、硼化物等)两大类。氧化物气凝胶由于存在高温结晶脆化以及高温结构崩塌，其服役温度难以超过1000℃。相比之下，在非氧化陶瓷气凝胶中，氮化硅气凝胶展现出优异的机械柔性和耐高温特性，但是氮化硅气凝胶存在两大问题：一是现有制备技术制备成本高，不适合规模化生产；二是在1100℃以上的有氧环境中存在氧化失效问题，无法长期稳定服役。例如，杂志《materials research express》(2019，1250c4)报道yang等人研究发现氮化硅纳米线在1100℃以上的有氧环境中会迅速氧化失效，1500℃时完全转化为二氧化硅。解决这两方面的问题，才可实现更高耐温性陶瓷气凝胶的规模化制备。

2、目前，关于同时实现氮化硅气凝胶低成本规模化制备和抗氧化性能提升的专利和论文鲜有报道。例如，公开号为c本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种抗氧化复合陶瓷气凝胶，其特征在于，所述抗氧化复合陶瓷气凝胶的主体为氮化硅气凝胶，所述氮化硅气凝胶的纳米结构为一维氮化硅纳米线和二维氮化硅纳米带中的一种纳米结构或两种纳米结构的组合；

2.根据权利要求1所述的抗氧化复合陶瓷气凝胶，其特征在于，在达到二氧化硅的熔化温度后，莫来石涂层中的二氧化硅形成流动的二氧化硅熔融液体，莫来石涂层中的氧化铝纳米颗粒、铜镍金属涂层氧化形成的氧化铜纳米颗粒和氧化镍纳米颗粒溶解在二氧化硅熔融液体中共同形成氧化物薄膜。

3.根据权利要求1所述的抗氧化复合陶瓷气凝胶，其特征在于，所述抗氧化复合陶瓷气凝胶的元素组成为氮、硅、铝、氧、铜和镍...

【技术特征摘要】

1.一种抗氧化复合陶瓷气凝胶，其特征在于，所述抗氧化复合陶瓷气凝胶的主体为氮化硅气凝胶，所述氮化硅气凝胶的纳米结构为一维氮化硅纳米线和二维氮化硅纳米带中的一种纳米结构或两种纳米结构的组合；

2.根据权利要求1所述的抗氧化复合陶瓷气凝胶，其特征在于，在达到二氧化硅的熔化温度后，莫来石涂层中的二氧化硅形成流动的二氧化硅熔融液体，莫来石涂层中的氧化铝纳米颗粒、铜镍金属涂层氧化形成的氧化铜纳米颗粒和氧化镍纳米颗粒溶解在二氧化硅熔融液体中共同形成氧化物薄膜。

3.根据权利要求1所述的抗氧化复合陶瓷气凝胶，其特征在于，所述抗氧化复合陶瓷气凝胶的元素组成为氮、硅、铝、氧、铜和镍。

4.一种根据权利要求1至3任意一项所述的抗氧化复合陶瓷气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的抗氧化复合陶瓷气凝胶的制备方法，其特征在于，所述s1中，所述聚硅氧烷溶胶、植物糖、发泡剂、金属催化剂和水的质量比为(1～30)：(1～30)：(...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雷，徐东方，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：