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申请/专利权人：湖南荣岚智能科技有限公司

摘要：本发明公开了一种具有定向纳米结构的氧化铝气凝胶及其制备方法，本发明以有机铝源为先驱体，利用水热法制备得到各向异性形貌纳米颗粒的勃姆石溶胶，并控制纳米颗粒定向分布，最终得到耐高温、极低热导的氧化铝气凝胶。

主权项：1.一种具有定向纳米结构的氧化铝气凝胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：①铝源先驱体水解：将有机铝源加入水中搅拌均匀，加温至50-85℃，保持0.5-4h，使其充分水解，得到水解液；所述的有机铝源和水，按照1:20-55的摩尔比；所述的有机铝源，选自仲丁醇铝、异丙醇铝中的一种；②勃姆石溶胶制备：将酸催化剂加入水解液中搅拌均匀后，置于高压釜中，自然压力下加热至200-280℃，保持2-24h后自然冷却，得到勃姆石溶胶；所述的酸催化剂与有机铝源的摩尔比为0.01-0.3:1；所述的酸催化剂，选自盐酸、硝酸、醋酸中的一种；③勃姆石溶胶颗粒定向凝胶：将纳米氧化铁颗粒加入至勃姆石溶胶中搅拌均匀，再加入尿素搅拌均匀后，置于磁场中并在90-160℃保持4-36h，得到勃姆石湿凝胶；所述的纳米氧化铁颗粒、尿素与有机铝源的摩尔比为0.001-0.01:0.05-0.25:1；所述的纳米氧化铁颗粒，平均直径为1-25nm；所述的磁场强度为20-200mT；④液相改性：将勃姆石湿凝胶浸泡于40-70℃的醇类物质中12-24h后，再浸泡于40-60℃的有机硅源先驱体的醇溶液中保持12-36h，得到硅改性的勃姆石凝胶；所述的醇类物质、有机硅源先驱体的醇溶液与勃姆石湿凝胶的体积比为4-10:2-5:1；所述的有机硅源先驱体的醇溶液，醇类物质与有机硅源先驱体的摩尔为5-15:1；所述的醇类物质，选自乙醇、甲醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇中的一种；所述的醇类物质，质量分数在99%以上；所述的有机硅源先驱体，选自正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷中的一种；⑤超临界干燥：采用超临界干燥方式将硅改性的勃姆石凝胶干燥，得到勃姆石气凝胶；⑥高温烧结：将勃姆石气凝胶置于高温炉中，加热至700-1200℃，保持1-24h，自然冷却，得到具有定向纳米结构的氧化铝气凝胶材料，所述的具有定向纳米结构的氧化铝气凝胶隔热材料具有以下性能：（1）有氧环境中耐温1400℃，经马弗炉1400℃热处理2h后，比表面积典型值为53-74m2g，保留率为55-90%；（2）常温热导率最低达到0.016-0.020Wm·K，800℃热导率最低达到0.10-0.13Wm·K、1000℃热导率最低达到0.14-0.19Wm·K；（3）密度为0.09-0.12gcm3，压缩强度为0.22-0.47MPa。

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