[发明专利]一种复合原生气凝胶绝热材料及制备方法

权利要求书

1.一种复合原生气凝胶绝热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，硅溶胶制备：正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体，与乙醇、水、催化剂和添加剂混合，在30~50^oC下搅拌1~10 h制得硅溶胶；

步骤2，铝溶胶制备：含铝粉体与水混合成悬浊液，加热至60~85^oC后剧烈搅拌，加入硝酸，在剧烈搅拌和60~85^oC条件下回流2~10 h，制得γ-Al-OOH溶胶；

步骤3，材料混合：将步骤1制得的硅溶胶和步骤2制得的铝溶胶混合，加入红外遮光剂颗粒和增强纤维，搅拌均匀；

步骤4，凝胶化和陈化：将步骤3得到的混合材料在60~80^oC静置、陈化24~48 h；

步骤5，干燥与热处理：将步骤4陈化后的材料在常压下干燥，置于模具中压制成型。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中所用催化剂为醋酸、硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸中的任意一种或二种以上，添加剂为甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈中的任意一种或二种以上。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤1中TEOS：乙醇：水：催化剂：添加剂的摩尔比为1：（5~20）：（4~20）：（0.01~0.1）：（0.01~0.1）。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1中TEOS：乙醇：水：催化剂：添加剂的摩尔比为1：（5~10）：（7~15）：（0.01~0.05）：（0.01~0.05）。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中所用含铝粉体为勃姆石粉体和拟薄水铝石粉体的任意一种或二种。

6.如权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，步骤2中含铝粉体：水：硝酸的摩尔比为1：（5~20）：（0.01~0.2）。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤2中含铝粉体：水：硝酸的摩尔比为1：（10~15）：（0.05~0.1）。

8. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中所用遮光剂颗粒为炭黑、碳化硅、二氧化钛、硅酸锆中的任意一种或二种以上，颗粒尺寸为2~20 μm。

9. 如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤3中所用遮光剂颗粒，颗粒尺寸为5~10 μm。

10. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中所用增强纤维为玻璃纤维和陶瓷纤维中的任意一种或二种，纤维直径为2~20 μm，长度为5~50 mm。

11. 如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤3中所用增强纤维，纤维直径5~10 μm，长度为10~30 mm。

12.如权利要求1、8或10所述的制备方法，其特征在于，步骤3中硅溶胶：铝溶胶：遮光剂：增强纤维的质量比为（30~50）：（20~40）：（10~40）：（2~10）。

13.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，步骤3中硅溶胶：铝溶胶：遮光剂：增强纤维的质量比为（40~50）：（30~40）：（20~30）：（2~5）。

14. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5中干燥温度为60~160^oC，压制压力为1~20 MPa。

15. 如权利要求14所述的制备方法，其特征在于，步骤5中干燥温度为80~100^oC，压制压力为2~10 MPa。

16. 如权利要求1~15任一项所述的制备方法制备的绝热材料，比表面积为300~800 m²/g，常温下热导率为0.013~0.020 W·m^-1 K^-1。