[发明专利]泡沫陶瓷复合SiO2气凝胶隔热材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种泡沫陶瓷复合SiO2气凝胶隔热材料的制备方法，使用正硅酸四乙酯、硅溶胶作为前驱体，经过酸碱两步水解后形成SiO2溶胶，把溶胶倒入基体泡沫陶瓷中使其充分浸润，无需凝胶和老化两个工序直接进行超临界干燥。本发明使用泡沫陶瓷作为基体，大大提高了其机械强度，且根据使用要求的不同可进行后期机械加工，直接用作承重结构材料。其中二氧化硅气凝胶组分采用快速制备法，省去了为期2～4d的老化过程，省掉大量乙醇溶剂浪费的同时大大缩短了制备时间。制得的泡沫陶瓷复合SiO2气凝胶材料密度为0.42～0.86g/cm2，抗压强度为0.5～2.4MPa，常温热导率为0.06～0.25W·m‑1K‑1。该工艺用料简单，工艺简捷，将制备周期控制在6h以内，极大缩短了制备时间。

主权项

一种泡沫陶瓷复合SiO2气凝胶隔热材料的制备方法，其具体步骤如下：(1)溶胶的制备将前驱体与溶剂和水按比例混合并加入容器中，先用酸溶液调节pH至3.5～4.5，加热到40℃‑60℃之后恒温进行搅拌0.5h‑2h后，再使用碱溶液调节pH至6～7.5，得到SiO2溶胶；(2)与泡沫陶瓷基体的复合将硬质泡沫陶瓷材料放在模具中，将SiO2溶胶倾倒入，以没过基体材料为准，摇晃搅动，使泡沫陶瓷基体得到浸润；(3)乙醇超临界干燥将步骤(2)中溶胶浸泡后的泡沫陶瓷材料连带容器放入超临界反应釜中，干燥介质为乙醇，气氛为氮气，干燥温度为250℃～290℃，压力为8～12MPa，恒温恒压状态下维持2‑4个小时，放出气体后待反应釜温度冷却后即得到泡沫陶瓷复合SiO2气凝胶隔热材料。