一种块状SiO2-Y2O3复合气凝胶的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种块状SiO2-Y2O3复合气凝胶的制备方法，通过将正硅酸四乙酯、酸性催化剂、去离子水、无水乙醇、六水合氯化钇、氨水等均匀搅拌，得到无色的澄清的SiO2-Y2O3复合溶胶溶液，烘干得到复合湿凝胶，将复合湿凝胶进行溶剂置换然后利用进行干燥处理，得到块状SiO2-Y2O3复合气凝胶。本发明专利技术采用了稀土元素掺杂方式来改善SiO2气凝胶材料得高温热稳定性能，使制备得到的SiO2-Y2O3复合气凝胶不仅具有原SiO2气凝胶的所有优良特征，而且具有更高的温度使用范围、结构完整、比表面积高、热导率低、密度低等优点。工艺过程简单易操作，在改善目前广泛应用的SiO2气凝胶材料的高温热稳定性上具有非常深远的意义，也为如何提高气凝胶材料的性能开拓了新的思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于具有高温隔热特征无机纳米复合材料制备的
，尤其涉及一种块状SiO2-Y2O3复合气凝胶的制备方法。
技术介绍
气凝胶是由胶体粒子或高聚物分子相互聚结构成的一种具有三维纳米网络结构，是一种新型的多孔材料。气凝胶材料具有高的比表面积、高孔隙率、低折射率、超低密度、超强吸附性等特征，所以在热学、光学、电学、声学等方面都具有广泛的应用前景。尤其在热学方面，气凝胶的纳米多孔网络结构能够有效抑制固相热传导和气相传热，具有优异的隔热特征，是目前世界上热导率最低的固态材料，因此，气凝胶作为一种轻质保温隔热材料在航天航空、化工冶金、节能建筑等领域具有广阔的应用前景。虽然传统的SiO2气凝胶材料具有诸多的优良特性，但其长期稳定使用范围只限于650°C以下，大大制约了 SiO2气凝胶材料的应用范围。研究表明稀土元素可以不同程度的抑制SiO2的高温烧结，改善SiO2的耐高温性能，而且可以进一步维持气凝胶的空间网络结构。所以，经过Y2O3掺杂的SiO2-Y2O3复合气凝胶不但可以提高SiO2气凝胶材料的耐高温性能，而且可以维持气凝胶的 三维网络结构，提高高温隔热性能。
技术实现思路
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【技术保护点】
一种块状SiO2?Y2O3复合气凝胶的制备方法，其具体步骤如下：（1）将正硅酸四乙酯、酸性催化剂、去离子水、无水乙醇按摩尔比为1：（0.02～0.2）：（2～10）：（5～20）混合，在30～50℃下混合搅拌，配成溶液A；（2）向溶液A中加入六水合氯化钇，在50～70℃下混合搅拌，直至混合溶液呈无色透明状；其中，六水合氯化钇的加入量为控制正硅酸四乙酯与六水合氯化钇的摩尔比为1：（0.005～0.05）；（3）向步骤（2）得到的无色透明状混合溶液中加入氨水调节混合溶液pH值为6～8；得到SiO2?Y2O3复合溶胶溶液；（4）将步骤（3）中得到的SiO2?Y2O3复合溶胶溶液倒入模具中，置于30～...

【技术特征摘要】
1.一种块状SiO2-Y2O3复合气凝胶的制备方法，其具体步骤如下: (1)将正硅酸四乙酯、酸性催化剂、去离子水、无水乙醇按摩尔比为1:(0.02 0.2):(2 10):(5 20)混合，在30 50°C下混合搅拌，配成溶液A ; (2)向溶液A中加入六水合氯化钇，在50 70°C下混合搅拌，直至混合溶液呈无色透明状；其中，六水合氯化钇的加入量为控制正硅酸四乙酯与六水合氯化钇的摩尔比为1:(0.005 0.05)； (3)向步骤(2)得到的无色透明状混合溶液中加入氨水调节混合溶液pH值为6 8;得到SiO2-Y2O3复合溶胶溶液； (4)将步骤(3)中得到的SiO2-Y2O3复合溶胶溶液倒入模具中，置于30 50°C烘箱中恒温反应I 5小时得到SiO2-Y2O3复合湿凝胶； (5)向模具加入有机溶剂对SiO2...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈晓冬，张君君，崔升，仲亚，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：