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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增强氧化硅气凝胶隔热材料及其制备方法，本发明采用低成本的水性硅溶胶作为硅源、陶瓷晶须多孔骨架作为增强相，以简单工艺制备耐高温、低热导的晶须增强氧化硅气凝胶隔热材料；采用价格低廉的水性硅溶胶作为硅源先驱体，溶胶配制仅需1步，工艺简单无需复杂的浓缩、溶剂置换等过程，溶胶的原料与配制工艺成本低。

主权项：1.一种晶须增强氧化硅气凝胶隔热材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1氧化硅溶胶配制：将醇类物质加入到水性氧化硅溶胶中搅拌均匀使其稀释，再加入酸或碱作为催化剂搅拌均匀制得氧化硅溶胶；所述的醇类物质、催化剂、水性氧化硅溶胶，按照1.0-4.5:0.001-0.05:1的质量比；所述的水性氧化硅溶胶固含量为30-55％；所述的水性硅溶胶颗粒的平均粒径为25-100nm；当水性氧化硅溶胶为酸性时，水性硅溶胶为酸性，加入碱催化剂；当水性氧化硅溶胶为碱性时，水性硅溶胶为碱性，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，选自氨水或尿素；2陶瓷晶须多孔骨架成型：将有机粘接剂和无机粘接剂加入到去离子水中，搅拌均匀形成有粘度的分散液；将陶瓷晶须加入至分散液中，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750-1150℃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、陶瓷晶须、去离子水，按照0.5-3.0:1.0-5.0:8-18：100的质量比；所述的有机粘接剂，选自明胶或淀粉；所述的无机粘接剂，选自氧化硅、氧化锆、硼酸、碳化硼中的一种；所述的陶瓷晶须，选自锆酸镧、氧化锆、氧化铝、莫来石、氧化硅、碳化硅、钛酸钾、硼酸铝、氧化镁、氮化硅晶须中的一种；所述的陶瓷晶须，平均直径为100-800nm，长径比为3000-20000；3氧化硅溶胶浸渍与凝胶老化：将氧化硅溶胶注入陶瓷晶须多孔骨架中，注入压力为-0.1-0MPa，充分注入后，将多孔骨架溶胶复合体置于40-120℃高温下，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750-1100℃保持1-24h，自然冷却，得到晶须增强氧化硅气凝胶隔热材料，所述的晶须增强氧化硅气凝胶隔热材料隔热材料具有以下性能：①长时使用温度达到1200℃，经马弗炉1200℃热处理2h、72h后，材料的线性收缩率典型值分别为0-1.1％、0.4-2.4％；短时使用温度达到1300℃，经马弗炉1300℃热处理2h后，材料的线性收缩率典型值为1.5-4.7％；②常温热导率典型值为0.023-0.026Wm·K，1100℃热导率典型值为0.036-0.043Wm·K、1200℃热导率典型值为0.040-0.048Wm·K；③隔热材料密度的典型值为0.28-0.30gcm3，3％形变时的压缩强度典型值为0.23-0.38MPa、10％形变时的压缩强度典型值为0.94-1.60MPa。

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