[發明專利]一種改性氧化鋁氣凝膠復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201010294770.3
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN101955350A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 艾素芬;鄒軍鋒;張昊;張繼承;詹萬初
• 申請（專利權）人: 航天特種材料及工藝技術研究所
• 主分類號: C04B30/02
• 分類號: C04B30/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種硅鋁氣凝膠復合材料，其中，所述硅鋁氣凝膠復合材料包含(1)硅鋁復合氣凝膠；和(2)無機纖維材料；其中所述硅鋁復合氣凝膠是利用硅溶膠水溶液來制得。

2.根據權利要求1所述的硅鋁氣凝膠復合材料，其中，所述硅溶膠水溶液中的溶膠顆粒直徑為10nm～20nm。

3.根據權利要求1或2所述的硅鋁氣凝膠復合材料，其中，所述硅溶膠水溶液為低鈉型硅溶膠水溶液。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的硅鋁氣凝膠復合材料，其中，所述硅溶膠水溶液中的SiO₂在水體系中的質量比例為1～25％。

5.根據權利要求1～4中任一項所述的硅鋁氣凝膠復合材料，其中，所述硅鋁復合氣凝膠中的SiO₂的比例以所述硅鋁復合氣凝膠的摩爾計為0.01％～20％。

6.一種制備硅鋁氣凝膠復合材料的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

(1)鋁溶膠預制液的制備：將鋁鹽、螯合劑、鋁溶膠用溶劑混合均勻，制得鋁溶膠預制液；

(2)硅鋁復合溶膠的制備：將硅溶膠水溶液加入所述鋁溶膠預制液并混和，再加入堿性催化劑，水解得到硅鋁復合溶膠；

(3)浸膠：通過浸滲工藝使所述硅鋁復合溶膠浸入無機纖維材料中，得到硅鋁復合溶膠與無機纖維材料的混合物；

(4)膠凝：將所述混合物置于60℃～80℃的環境中，使所述混合物中的所述硅鋁復合溶膠發生膠凝，得到硅鋁復合凝膠；

(5)老化：通過加入老化用醇溶劑進行24小時～48小時的老化；和

(6)超臨界干燥：對經老化的硅鋁復合凝膠進行超臨界干燥處理，得到所述硅鋁氣凝膠復合材料。

7.如權利要求6所述的方法，其中，在步驟(2)中，所述硅溶膠水溶液按照使所述硅鋁復合氣凝膠中的SiO₂以所述硅鋁復合氣凝膠的摩爾計為0.01％～20％的比例與步驟(1)中制得的所述鋁溶膠預制液混合。

8.如權利要求6或7所述的方法，其中，所述鋁鹽、螯合劑、硅溶膠水溶液中的純二氧化硅和堿性催化劑的摩爾比為1∶0.001～0.6∶4～32∶0.6～4∶0.0001～1。

9.如權利要求6～8中任一項所述的方法，其中，所述超臨界流體干燥按照如下方式進行：將浸漬有所述硅鋁復合溶膠的所述無機纖維材料放入超臨界流體干燥設備中，打入2兆帕斯卡～10兆帕斯卡的干燥介質，在0～50℃保溫1小時～30小時；再升溫至20℃～80℃，并利用干燥介質以10升/小時～400升/小時的流量將輔助介質帶入分離釜進行分離；在輔助介質分離完全后，再以1兆帕斯卡/小時～6兆帕斯卡/小時的速度將壓力釋放至與外界大氣壓平衡，得到所述硅鋁氣凝膠復合材料。

10.由權利要求6～9中任一項所述的方法制得的硅鋁氣凝膠復合材料。