[发明专利]一种纤维预制体增强气凝胶隔热复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纤维预制体增强气凝胶隔热复合材料，其特征在于：所述复合材料采用含有遮光剂的陶瓷纤维预制体为增强体，具有纳米孔的气凝胶为基体，所述陶瓷纤维预制体中的陶瓷纤维与遮光剂的质量比为1：0.1～0.5，所述遮光剂为TiO2、ZrO2、ZrSiO4、Cr2O3、Fe2O3或SiC中的一种或组合；所述气凝胶的孔体积大于2.5g/cm3。

2.根据权利要求1所述的纤维预制体增强气凝胶隔热复合材料，其特征在于：所述陶瓷纤维为石英纤维、高硅氧纤维、莫来石纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、氧化锆纤维或玄武岩纤维中的任意一种或两种或多种的混合物。

3.根据权利要求1所述的纤维预制体增强气凝胶隔热复合材料，其特征在于：所述气凝胶为SiO2、Al2O3、ZrO2或Al2O3-SiO2。

4.根据权利要求1或3所述的纤维预制体增强气凝胶隔热复合材料，其特征在于：所述气凝胶为SiO2时，气凝胶的孔体积大于4.0g/cm3。

5.根据权利要求1所述的纤维预制体增强气凝胶隔热复合材料，其特征在于：所述陶瓷纤维预制体中还包含硅溶胶，陶瓷纤维与硅溶胶的质量比为1：0.01～0.1。

6.根据权利要求1所述的纤维预制体增强气凝胶隔热复合材料，其特征在于：所述陶瓷纤维的直径为1～10μm。

7.权利要求1～6之一所述的纤维预制体增强气凝胶隔热复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤:

(1)、将陶瓷纤维、遮光剂和硅溶胶分散于去离子水中，得到陶瓷纤维浆料，其中陶瓷纤维、遮光剂、硅溶胶和去离子水的质量比为1：0.1～0.5：0.01～0.1：40～120；

(2)、将所述陶瓷纤维浆料进行抽滤成型，获得纤维预制体湿坯；

(3)、将所述纤维预制体湿坯进行烘干，得到纤维预制体干坯；

(4)、将所述纤维预制体干坯中浸渍溶胶，凝胶后，经老化、超临界干燥后，获得纤维预制体增强气凝胶隔热复合材料。

8.根据权利要求7所述的纤维预制体增强气凝胶隔热复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中获得的纤维预制体湿坯中的水含量75％～90％。

9.根据权利要求7所述的纤维预制体增强气凝胶隔热复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中将纤维预制体湿坯在烘箱中进行烘干，烘干的温度为80～150℃，时间为12～72h。

10.根据权利要求7所述的纤维预制体增强气凝胶隔热复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中老化条件为在乙醇介质中浸泡48～72h，每20～24h换乙醇一次。

11.根据权利要求7所述的纤维预制体增强气凝胶隔热复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中超临界干燥介质乙醇，温度为245～260℃，压力为7.8～10MPa。

12.根据权利要求7所述的纤维预制体增强气凝胶隔热复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中首先将陶瓷纤维、遮光剂和硅溶胶混合，制备作为增强体的纤维预制体。