[發明專利]一種由非晶SiO2

有效

• 申請號: 201811628528.8
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109650843B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 王紅潔;盧德;蘇磊;蔡志新;李明主;彭康
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C04B30/02
• 分類號: C04B30/02;C04B38/00;C04B111/40
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種由非晶SiO₂微米管構筑的柔性二氧化硅氣凝膠，其特征在于，該柔性二氧化硅氣凝膠是由非晶SiO₂管搭接而成的三維網絡結構，所述非晶SiO₂管的管徑為2~8μm，壁厚為20nm ~ 2μm；該柔性二氧化硅氣凝膠的密度為2~10 mg/cm³，熱導率為0.02~0.06 W/(m·K)；

該柔性二氧化硅氣凝膠按照以下步驟制備得到：

1）溶膠制備：以硅氧烷為原料，無水乙醇為溶劑，水為交聯劑，制備硅溶膠；以質量百分比計，制備硅溶膠所用硅氧烷為5%~70%，水為5%~60%，無水乙醇為5%~80%；

2）料漿制備：將短切碳纖維均勻地分散在硅溶膠中，使短切碳纖維表面帶有一層硅溶膠；短切碳纖維的長度為0.5mm~4mm；

3）成型：將短切碳纖維通過真空抽濾處理構筑成由溶膠粘結的多孔碳纖維骨架，同時除去多余的硅溶膠；

4）固化：將多孔碳纖維骨架置于70℃~100℃，保溫固化4~8h；

5）裂解：將固化后的多孔碳纖維骨架于保護氣氛中，升溫至650℃~1000℃，保溫處理2~4h，隨爐冷卻；

6）除碳：在空氣中將裂解后的多孔碳纖維骨架以1℃/min~5℃/min的升溫速率升至400℃~800℃，保溫2h~8h，除去碳纖維，獲得由非晶SiO₂微米管構筑的柔性二氧化硅氣凝膠。

2.根據權利要求1所述的由非晶SiO₂微米管構筑的柔性二氧化硅氣凝膠，其特征在于，步驟2）中，采用機械攪拌或超聲法將短切碳纖維均勻分散于硅溶膠中。

3.根據權利要求1所述的由非晶SiO₂微米管構筑的柔性二氧化硅氣凝膠，其特征在于，步驟5）中，升溫速率為1~10℃/min。

4.根據權利要求1~3中任意一項所述的由非晶SiO₂微米管構筑的柔性二氧化硅氣凝膠，其特征在于，硅氧烷采用甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷或正硅酸乙酯。