专利汇可以提供耐高温隔热透波一体化气凝胶复合材料及其制备工艺专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种耐高温 隔热 透波一体化气凝胶 复合材料 及其制备工艺,该工艺是采用 硅 溶胶为原料,在酸、 碱 催化剂的作用下直接形成凝胶,经过老化、超临界CO2干燥、空气 热处理 和疏 水 改性,从而获得热导率低、透波性好、耐高温的SiO2气凝胶复合材料。与 现有技术 相比,本发明采用一步溶胶-凝胶法,并通过加入无机耐高温透波 纤维 ,无需引入任何分散剂或 表面活性剂 ,最终制得耐高温隔热透波一体化气凝胶复合材料,适合工业化大批量生产。而且制备的材料具备轻质、耐高温、低 密度 、低热导率、高透波率等特点。,下面是耐高温隔热透波一体化气凝胶复合材料及其制备工艺专利的具体信息内容。
1.一种耐高温隔热透波一体化气凝胶复合材料及其制备工艺,其特征在于该工艺包括以下步骤:
1)二氧化硅气凝胶胶液的配制;
2)二氧化硅气凝胶胶液与纤维模具的复合成型;
3)气凝胶湿材料的老化;
4)气凝胶湿材料的表面溶剂置换;
5)气凝胶湿材料的超临界CO2干燥;
6)纤维增强气凝胶材料在马弗炉中进行空气热处理;
7)耐高温隔热透波一体化气凝胶复合材料的疏水改性。
2.根据权利要求1所述的耐高温隔热透波一体化气凝胶复合材料及其制备工艺,其特征在于:所述二氧化硅气凝胶胶液由如下摩尔比的组分配制而成:硅溶胶:酸性催化剂:碱性催化剂=80~120:1~10:1~10。
3.根据权利要求1所述的耐高温隔热透波一体化气凝胶复合材料及其制备工艺,其特征在于:所述二氧化硅气凝胶胶液的原料包括硅溶胶、酸性催化剂、碱性催化剂;所述硅溶胶包括硅溶胶、硅溶胶的稀释液,硅溶胶的浓度为15%~35%;所述酸性催化剂包括草酸、盐酸、硝酸、硫酸、醋酸中的一种或两种以上的组合,所述碱性催化剂包括氨水、氢氧化钠、氟化铵、碳酸铵、碳酸氢铵、乙二胺中的一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求1所述的耐高温隔热透波一体化气凝胶复合材料及其制备工艺,其特征在于:所述二氧化硅气凝胶胶液与纤维模具的复合成型是先将二氧化硅气凝胶胶液与碱性催化剂通过在线混合的方式混合均匀,然后采用真空注胶的方式将其与纤维模具深度复合,反应至凝胶,室温条件下静置6~24h形成气凝胶湿材料。
5.根据权利要求1所述的耐高温隔热透波一体化气凝胶复合材料及其制备工艺,其特征在于:所述纤维模具是以直径为纳米级的纤维丝为材料制成的,密度不大于240kg/m3,所述纤维素的来源包括高纯石英纤维、超细高硅氧纤维、硅酸铝陶瓷纤维、多晶莫来石纤维、玄武岩纤维或多晶氧化铝纤维中的一种或两种以上的组合。
6.根据权利要求1所述的耐高温隔热透波一体化气凝胶复合材料及其制备工艺,其特征在于:所述气凝胶湿材料的老化是将气凝胶湿材料表面洒上少量水,放入80±5℃的烘箱中烘24~48h。
7.根据权利要求1所述的耐高温隔热透波一体化气凝胶复合材料及其制备工艺,其特征在于:所述气凝胶湿材料的表面溶剂置换是将气凝胶湿材料置于50±5℃的溶剂中进行溶剂置换24~72h,每隔8h更换一次溶剂;所述溶剂包括乙醇、甲醇、丙醇、乙醚、烷基化试剂或直链醇中的一种或两种混合以上。
8.根据权利要求1所述的耐高温隔热透波一体化气凝胶复合材料及其制备工艺,其特征在于:所述气凝胶湿材料的超临界CO2干燥是将经过溶剂置换的气凝胶湿材料放入物料桶中,将CO2流体注入物料桶,调节物料桶内温度和压力在CO2流体的超临界状态下与材料接触,使材料中的溶剂溶解于超临界流体之中,从而达到干燥的效果;超临界干燥介质二氧化碳气体的超临界状态温度为50~60℃,压力为12~16MPa;二氧化碳气体通过萃取釜的流量为2500~3500kg/h,干燥时间为3~8h。
9.根据权利要求1所述的耐高温隔热透波一体化气凝胶复合材料及其制备工艺,其特征在于:所述的空气热处理是将经过超临界干燥的纤维增强气凝胶材料置于高温马弗炉中,100℃~600℃,处理5~8h,然后自然降温至室温。
10.根据权利要求1所述的耐高温隔热透波一体化气凝胶复合材料及其制备工艺,其特征在于:所述疏水改性是将经过空气热处理后的耐高温隔热透波一体化气凝胶复合材料连同模具放入100℃烘箱中加热2h后,称取一定量的疏水改性剂,通过模具使疏水改性剂抽入模具内,材料在改性剂气氛中反应24~72h;所述疏水改性剂包括三甲基甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷或乙基三乙氧基硅烷中的一种或其混合物。
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