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申请/专利权人：湖南荣岚智能科技有限公司

摘要：本发明公开了一种晶须多孔骨架复合氧化铝气凝胶及其制备方法，本发明采用低成本的水性铝溶胶，水性硅溶胶分别作为铝源和硅源先驱体，陶瓷晶须多孔骨架作为增强相，以简单可控工艺制备耐高温、低热导的晶须多孔骨架复合氧化铝气凝胶隔热材料。

主权项：1.一种晶须多孔骨架复合氧化铝气凝胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）氧化铝溶胶配制：将醇类物质加入水性铝溶胶中搅拌均匀使其稀释，加入酸或碱作为催化剂搅拌均匀制得氧化铝溶胶；所述的醇类物质、催化剂、水性铝溶胶，质量比为1.2-4.0:0.005-0.05:1；所述的水性铝溶胶固含量为30-55%；所述的水性铝溶胶颗粒的平均粒径为35-150nm；当水性铝溶胶为酸性时，加入碱催化剂；当水性铝溶胶为碱性时，加入酸催化剂；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；所述的酸催化剂，选自盐酸、硝酸、氢氟酸、醋酸中的一种；所述的碱催化剂，选自氨水；2）陶瓷晶须多孔骨架成型：将有机粘接剂、无机粘接剂、水性硅溶胶，加入到去离子水中，搅拌均匀形成具有粘度的分散液；将陶瓷晶须加入至分散液中搅拌均匀，再加入短切陶瓷纤维搅拌均匀形成浆料；将浆料注入至模具中，然后进行真空抽滤后，在烘箱中干燥得到陶瓷晶须坯体；将陶瓷晶须坯体在高温炉中加热至750-1100℃并保持1-12h后自然冷却，得到陶瓷晶须多孔骨架；所述的有机粘接剂、无机粘接剂、水性硅溶胶、短切陶瓷纤维、陶瓷晶须、去离子水，质量比为0.3-1.8:0.6-3.0:3.0-8.0:8.0-16.0:4.0-10.0:100；所述的有机粘接剂，选自明胶、淀粉中的一种；所述的无机粘接剂，选自步骤1）得到的氧化铝溶胶、氧化锆溶胶中的一种；所述的水性硅溶胶颗粒的平均粒径为25-100nm；所述的短切陶瓷纤维，选自氧化锆、氧化铝、莫来石纤维中的一种；所述的短切陶瓷纤维，平均直径为3-10μm，长径比为1200-2500；所述的陶瓷晶须，选自氧化锆、氧化铝、莫来石、氧化镁晶须中的一种；所述的陶瓷晶须，平均直径为200-1000nm，长径比为500-3000；3）氧化铝溶胶浸渍与凝胶老化：将步骤1）得到的氧化铝溶胶注入陶瓷晶须多孔骨架中，注入压力为0-0.1MPa，充分注入后，将多孔骨架溶胶复合体置于60-120℃下，发生凝胶并老化4-24h，得到多孔骨架凝胶复合体；4）超临界干燥：采用高温超临界干燥或低温超临界干燥，将多孔骨架凝胶复合体中的液体排出，得到多孔骨架气凝胶坯体；5）高温烧结：将得到的多孔骨架气凝胶坯体置于高温炉中，加热至850-1350℃保持1-24h，再自然冷却得到晶须多孔骨架复合氧化铝气凝胶隔热材料，所述的晶须多孔骨架复合氧化铝气凝胶隔热材料具有以下性能：1）使用温度达到1500℃以上，经马弗炉1500℃热处理2h后，材料保持结构完整，无变形和破坏，线性收缩率典型值为0.3-1.6%；2）常温热导率典型值为0.027-0.032Wm·K；1200℃热导率典型值为0.052-0.059Wm·K、1400℃热导率典型值为0.061-0.071Wm·K；3）该隔热材料密度的典型值为0.29-0.34gcm3，3%形变时的压缩强度典型值为0.32-0.48MPa、10%形变时的压缩强度典型值为1.04-1.85MPa。

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