[发明专利]一种耐高温气凝胶复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种耐高温气凝胶复合材料及其制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1:纤维的预处理：

将纤维置于500~700℃下热处理10~60min后冷却待用;

S2:硅铝溶胶的制备：

以有机硅为硅源，按照摩尔比有机硅：乙醇：水：酸=1：2~20：3~5：1×10^-5~1×10^-3分别加到容器中搅拌2小时，得到澄清透明硅溶胶；

以氧化铝粉为铝源，将配好的酸倒入容器中搅拌，边搅拌边加入氧化铝粉，然后将溶液加热至60~90℃，搅拌至溶液中铝粉完全溶解后形成半透明微白色铝溶胶;

S3:纤维与硅铝溶胶的复合及成型：

将硅溶胶和铝溶胶按照摩尔比硅：铝=1~8：1~8倒入容器中混合搅拌10~30min后得到硅铝复合溶胶A液待用;

将事先配置好的浓度为0.2~2%的氨水乙醇碱性溶液与A液按照体积比1:0.1~1经静态混合器后喷淋到热处理好的纤维棉毡上，在室温条件下凝胶成型;

S4:老化干燥：

将步骤S3得到的凝胶复合材料在室温下用乙醇浸泡6~24h，每6h更换一次乙醇，最后用超临界流体干燥得到气凝胶复合材料。

2.根据权利要求1中所述的一种耐高温气凝胶复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的复合材料长期耐温度1000℃~1300℃，500℃导热系数低于0.06 W/(mK)，密度为0.16~0.24 g/cm³，10%应变压缩强度0.5~0.9 MPa。

3.根据权利要求1中所述的一种耐高温气凝胶复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的纤维为高硅氧纤维，纤维的直径为5~15μm，纤维长度为1~5cm。

4.根据权利要求1中所述的一种耐高温气凝胶复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的硅源为正硅酸乙酯或正硅酸甲酯的任意一种。

5.根据权利要求1中所述的一种耐高温气凝胶复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的制备硅铝溶胶所用的酸，为硝酸或盐酸，优选硝酸，氧化铝粉与硝酸的摩尔比为1:1~1.5。

6.根据权利要求1中所述的一种耐高温气凝胶复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的碱溶液为含氨的乙醇溶液。

7.根据权利要求1中所述的一种耐高温气凝胶复合材料及其制备方法，其特征在于，超临界流体干燥为乙醇超临界流体干燥或者二氧化碳超临界流体干燥。