[发明专利]纳米孔硅纤维及其制备工艺

权利要求书

1.一种纳米孔硅纤维的制备工艺，包括如下步骤：

(1)盐分解：把玻璃纤维置于铵盐溶液中并加热，使玻璃纤维的二氧化硅的骨架里分布的相对活性强的金属氧化物Na₂O-RO与铵盐反应形成可溶性盐析出，并在玻璃纤维表面形成很多纳米级微细孔；

所述玻璃纤维的二氧化硅含量为45～85％；

加热温度为：100～500℃；

其中，R为IIA族或IIIA族的元素；

(2)酸浸泡：进而将所述纤维浸泡在酸溶液中，并不停的搅拌，以扩张所述纤维表面上的纳米级微细孔，获得合适的孔深和孔径；

所述酸溶液为硝酸、盐酸或硫酸；

酸溶液的温度：50～100℃；

酸溶液的浓度(质量比)：硝酸浓度，7～20％；盐酸浓度，15～30％；硫酸浓度：25～45％；

浸泡时间：1～5小时；

(3)洗涤、干燥及热处理：将所述纤维用清水洗净后进行干燥，然后在高温下进行热处理以稳定纳米孔的形成并增加纤维的强度，并最终获得所述纳米孔硅纤维；其中，

洗涤用水温：50～100℃；

洗涤时间：0.5～2小时；

干燥温度：100～150℃；

热处理温度：550～650℃；

热处理时间：0.5～5分钟。

2.根据权利要求1所述的纳米孔硅纤维的制备工艺，其特征在于：

步骤(1)中，所述铵盐溶液是硝酸铵和氯酸铵的混合溶液，其化学反应方程式如下：

Na₂O-RO+4NH₄NO₃＝2NaNO₃+R(NO₃)₂+4NH₃+2H₂O

Na₂O-RO+4NH₄Cl＝2NaCl+RCl₂+4NH₃+2H₂O

其中，硝酸铵和氯酸铵的混合比例(质量比)：1∶0.1～0.6；

硝酸铵和氯酸铵的混合溶液的浓度(质量比)：0.8～12.5％。

3.一种如权利要求1所述制备工艺制备的纳米孔硅纤维，其特征在于：

所述纳米孔硅纤维是以二氧化硅含量为45～85％的玻璃纤维为原料制备而成的二氧化硅含量为92～99％的硅纤维；

纳米孔硅纤维的直径：0.5～20.0μm

纳米孔硅纤维的长度：1.0mm以上

纳米孔硅纤维表面孔径：3～200nm

孔深：10nm以上

孔隙度：0.1～0.2ml/g

孔隙率：20～50％

热导系数：20℃时，0.021～0.033w/mm·k

吸音系数：0.65～1.00。