專利名稱：一種改性氧化鋁氣凝膠復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及氣凝膠復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的保溫隔熱材料密度高，質(zhì)量大，極大地限制了在飛行器上的使用。與傳統(tǒng)絕 熱材料相比，納米多孔氣凝膠絕熱材料以更輕的質(zhì)量、更小的體積達(dá)到等效的絕熱效果，而 受到各國(guó)宇航領(lǐng)域材料研究者的青睞。氣凝膠具有獨(dú)特的三維納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(骨架2 5nm)，高比表面積(500 1200m2/g)，納米尺寸的孔(約20nm)，孔洞率高達(dá)95%以上，能 夠有效抑制固態(tài)熱傳導(dǎo)和氣體對(duì)流傳熱，是目前熱導(dǎo)率最低的固態(tài)材料(常溫為0.015W/ m · K)，因此在國(guó)際上也被稱為超級(jí)絕熱材料。但是常規(guī)的氧化硅氣凝膠作為絕熱材料時(shí)， 其高溫遮擋紅外輻射能力差而導(dǎo)致隔熱效果差，耐溫較低，長(zhǎng)期使用溫度不高于650°C。另 外，常規(guī)的氧化硅氣凝膠強(qiáng)度差，納米級(jí)孔隙結(jié)構(gòu)在外部壓力下很容易被破壞，難以形成具 有一定面積或體積的型材，這是限制其在航空、航天飛行器的推廣應(yīng)用另一個(gè)原因。長(zhǎng)期以來，人們對(duì)本身具有更高耐溫特性的氧化鋁材料進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)這 類材料的氣凝膠在高溫下同樣具有優(yōu)異的保溫隔熱特性。如氧化鋁氣凝膠除了密度低，比 表面積大，而且高溫下的熱導(dǎo)率也能夠保持著很低(30°C、1大氣壓時(shí)熱導(dǎo)率僅為0. 029W/ m ·Κ ；800°CU大氣壓時(shí)熱導(dǎo)率僅為0. 098W/m ·Κ)，但氧化鋁氣凝膠存在高溫下發(fā)生晶形轉(zhuǎn) 變而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)坍塌，高溫下結(jié)構(gòu)容易收縮而導(dǎo)致其耐溫性有限。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明采用通過增加第二相硅來實(shí)現(xiàn)可控相的 轉(zhuǎn)變，使轉(zhuǎn)變相穩(wěn)定下來。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明還采用的硅相為硅溶膠的水體 系，其中主要通過硅溶膠中的水作為鋁溶膠的水解反應(yīng)物，讓硅溶膠參與鋁溶膠價(jià)鍵形成 過程，得到Al-O-Si鍵，凝膠干燥后即得到改性氧化鋁氣凝膠(本文有時(shí)稱為硅鋁復(fù)合氣 凝膠)。硅溶膠水溶液體系的溶膠顆粒較大，通常為20nm 30nm，遠(yuǎn)大于硅醇鹽所形成的 Inm IOnm溶膠顆粒。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，溶膠顆粒大小決定了氣凝膠高溫下的顆粒聚集速度和 骨架結(jié)構(gòu)粗細(xì)，顆粒越大，表面能越小，顆粒之間聚集速度越慢，高溫結(jié)構(gòu)越趨于穩(wěn)定，同時(shí) 顆粒大的膠體粒子組成具有較粗骨架的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，高溫受熱后不易坍塌，因此通過硅鋁復(fù) 合氣凝膠提高氧化鋁氣凝膠的耐溫性。另外，本發(fā)明將采用無機(jī)纖維材料來增強(qiáng)本發(fā)明方 法制得的鬼鋁氣凝膠的強(qiáng)度，以改善所述氣凝膠的力學(xué)性能，從而制備出耐高溫的纖維增 強(qiáng)型硅鋁氣凝膠復(fù)合材料。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的一個(gè)或多個(gè)甚至是全部上述問題，尤其是單一的純氧化 鋁氣凝膠由于高溫下晶形轉(zhuǎn)變導(dǎo)致的高溫結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定因而影響其高溫隔熱性能的問題，并 且利用硅溶膠水溶液體系的溶膠顆粒較大的特定，進(jìn)一步解決了改善了硅鋁氣凝膠復(fù)合材 料的高溫穩(wěn)定性。本發(fā)明通過如下方案來解決上述問題1、一種硅鋁氣凝膠復(fù)合材料，其中，所述硅鋁氣凝膠復(fù)合材料包含(1)硅鋁復(fù)合
3氣凝膠；和(2)無機(jī)纖維材料；其中所述硅鋁復(fù)合氣凝膠是利用硅溶膠水溶液來制得。2、根據(jù)技術(shù)方案1所述的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料，其中，所述硅溶膠水溶液中的溶 膠顆粒直徑為IOnm 20nm。3、根據(jù)技術(shù)方案1或2所述的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料，其中，所述硅溶膠水溶液為低 鈉型硅溶膠水溶液。4、根據(jù)技術(shù)方案1 3中任一項(xiàng)所述的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料，其中，所述硅溶膠水 溶液中的SiO2在水體系中的質(zhì)量比例為1 % 25 %。5、根據(jù)技術(shù)方案1 4中任一項(xiàng)所述的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料，其中，所述硅鋁復(fù)合 氣凝膠中的SiO2的比例以所述硅鋁復(fù)合氣凝膠的摩爾計(jì)為0. 01% 20%。6、根據(jù)技術(shù)方案1 5中任一項(xiàng)所述的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料，其中，所述無機(jī)纖維 材料為選自由石英纖維、高硅氧纖維、硅酸鋁纖維、玻璃纖維、氧化鋁纖維、氧化鋯纖維、氮 化硼纖維、玄武巖纖維和莫來石纖維組成的組中的一種或者兩種以上的組合；優(yōu)選的是，所 述無機(jī)纖維材料的形式為選自由纖維氈、纖維棉、纖維毯、纖維板、纖維折疊塊、纖維預(yù)制件 和預(yù)制件復(fù)合體組成的組中的一種或兩種以上的組合。7、如技術(shù)方案1 6中任一項(xiàng)所述的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料，其中，所述無機(jī)纖維材 料的體積密度為0. 01g/cm3 0. 90g/cm3,單根纖維直徑為0. 1 μ m 10 μ m。8、一種制備硅鋁氣凝膠復(fù)合材料的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟(1)鋁溶膠預(yù)制液的制備將鋁鹽、螯合劑、鋁溶膠用溶劑混合均勻，制得鋁溶膠 預(yù)制液；(2)硅鋁復(fù)合溶膠的制備將硅溶膠水溶液加入所述鋁溶膠預(yù)制液并混和，再加 入堿性催化劑，水解得到硅鋁復(fù)合溶膠；(3)浸膠通過浸滲工藝使所述硅鋁復(fù)合溶膠浸入無機(jī)纖維材料中，得到硅鋁復(fù) 合溶膠與無機(jī)纖維材料的混合物；(4)膠凝將所述混合物置于60°C 80°C的環(huán)境中，使所述混合物中的所述硅鋁 復(fù)合溶膠發(fā)生膠凝，得到硅鋁復(fù)合凝膠；(5)老化通過加入老化用醇溶劑進(jìn)行24小時(shí) 48小時(shí)的老化；和(6)超臨界干燥對(duì)經(jīng)老化的硅鋁復(fù)合凝膠進(jìn)行超臨界干燥處理，得到所述硅鋁 氣凝膠復(fù)合材料。9、如技術(shù)方案8所述的方法，其中，在步驟(2)中，所述硅溶膠水溶液按照使所述 硅鋁復(fù)合氣凝膠中的SiO2以所述硅鋁復(fù)合氣凝膠的摩爾計(jì)為0. 01% 20%的比例與步驟 (1)中制得的所述鋁溶膠預(yù)制液混合。10、根據(jù)技術(shù)方案8或9所述的方法，其中，所述鋁溶膠用溶劑為醇溶劑或酮溶劑，11、根據(jù)技術(shù)方案8 10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述老化用醇溶劑為選自由 乙醇、異丙醇和仲丁醇組成的組中的一種或兩種以上的組合。12、如技術(shù)方案8 11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述硅鋁復(fù)合溶膠的制備采用 如下方式進(jìn)行(1)以所述鋁鹽為先驅(qū)體，加入所述螯合劑并混合均勻，再加入所述溶膠用 溶劑并混合均勻；(2)然后滴加所述硅溶膠水溶液，最后滴加所述堿性催化劑并混合均勻， 得到所述硅鋁復(fù)合溶膠。13、如技術(shù)方案8 12中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述鋁鹽、螯合劑、硅溶膠
4水溶液中的純二氧化硅和堿性催化劑的摩爾比為1 0.001 0.6 4 32 0. 6 4 0. 0001 1。14、如技術(shù)方案8 13中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述浸膠通過如下方式(1)或 ⑵進(jìn)行(1)直接將所述硅鋁復(fù)合溶膠加入放置有所述無機(jī)纖維材料的模具中，依靠重力 進(jìn)行浸膠；(2)使用所述硅鋁復(fù)合溶膠浸漬所述無機(jī)纖維材料，并將經(jīng)浸漬的所述無機(jī)纖維 材料裝入模具中，再使用所述硅鋁復(fù)合溶膠進(jìn)行浸滲。15、如技術(shù)方案14所述的方法，其中，所述無機(jī)纖維材料為大而厚的無機(jī)纖維材 料，并且所述浸膠采用方式(2)進(jìn)行。16、如技術(shù)方案8 15中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述超臨界流體干燥按照如下 方式進(jìn)行將浸漬有所述硅鋁復(fù)合溶膠的所述無機(jī)纖維材料放入超臨界流體干燥設(shè)備中， 打入2兆帕斯卡 10兆帕斯卡的干燥介質(zhì)，在0 50°C保溫1小時(shí) 30小時(shí)；再升溫至 20°C 80°C，并利用干燥介質(zhì)以10升/小時(shí) 400升/小時(shí)的流量將輔助介質(zhì)帶入分離釜 進(jìn)行分離；在輔助介質(zhì)分離完全后，再以1兆帕斯卡/小時(shí) 6兆帕斯卡/小時(shí)的速度將壓 力釋放至與外界大氣壓平衡，得到所述硅鋁氣凝膠復(fù)合材料。17、如技術(shù)方案13所述的方法，其中，所述干燥介質(zhì)為二氧化碳或乙醇，所述輔助 介質(zhì)為醇溶劑或酮溶劑，所述醇溶劑為乙醇和/或異丙醇，所述酮溶劑為丙酮。18.根據(jù)技術(shù)方案8 17中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述鋁鹽為選自由異丙醇 鋁、仲丁醇鋁和硝酸鋁組成的組中的一種或兩種以上的組合；所述鋁溶膠用醇溶劑為選自由乙醇、異丙醇和正丁醇組成的組中的一種或兩種以 上的組合；所述螯合劑為乙酰丙酮和/或乙酰乙酸乙酯；和/或所述堿性催化劑為選自由氨水、氫氧化鈉或氟化銨組成的組中的一種或兩種以上 的組合，優(yōu)選為氨水。19、根據(jù)技術(shù)方案8 18中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述無機(jī)纖維材料為選自由石英纖維材料、高硅氧纖維、硅酸鋁纖維、玻璃纖維、 氧化鋁纖維、氮化硼纖維、玄武巖纖維和莫來石纖維組成的組中的一種或者兩種以上的組 合；優(yōu)選的是；所述纖維的纖維形式為連續(xù)纖維形式和/或短纖維形式；優(yōu)選的是，所述無機(jī)纖維材料的制品形式為纖維棉、纖維毯、纖維板、纖維折疊塊、 纖維預(yù)制件或纖維預(yù)制件復(fù)合體形式。20、如技術(shù)方案8 19中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述無機(jī)纖維材料的體積密度 為0. 01 0. 90g/cm3，單根纖維直徑為0. 1 10 μ m。21、由技術(shù)方案8 20中任一項(xiàng)所述的方法制得的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料。本發(fā)明的有益效果(1)采用硅溶膠與鋁溶膠形成復(fù)合氣凝膠，避免了鋁氣凝膠 高溫下晶型容易轉(zhuǎn)變而導(dǎo)致氣凝膠結(jié)構(gòu)坍塌造成的負(fù)面影響，不僅提高了其耐溫性，同時(shí) 也使其在高溫下具有較低的熱導(dǎo)率；與經(jīng)過纖維增強(qiáng)的單一的硅氣凝膠材料或氧化鋁氣凝 膠材料相比，本發(fā)明的耐高溫隔熱復(fù)合材料在相同條件下，可具有更好的耐溫性和更低的高溫?zé)釋?dǎo)率。(2)通過對(duì)一種或者多種無機(jī)纖維與硅鋁氣凝膠的復(fù)合使用，顯著降低了增強(qiáng) 纖維本身的固體傳熱；(3)采用纖維增強(qiáng)的氣凝膠復(fù)合材料，除具有優(yōu)異的隔熱以及力學(xué) 性能外，還可根據(jù)產(chǎn)品的外觀和形貌進(jìn)行包覆；(4)所制備的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料，除具有 優(yōu)異的隔熱性能外，還具有優(yōu)異的力學(xué)性能，例如通過纖維的鋪層設(shè)計(jì)，可以使其拉伸強(qiáng)度 高于2MPa ； (5)制備工藝簡(jiǎn)單，只需制備纖維增強(qiáng)凝膠材料，通過超臨界流體干燥，即可得 到纖維增強(qiáng)的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料。如果采用硅醇鹽，則所得到的硅溶膠顆粒的顆粒級(jí)別 為Inm 10nm，與鋁溶膠復(fù)合后，會(huì)因?yàn)轭w粒太小，表面能太大，高溫下容易發(fā)生聚集，導(dǎo)致 氣凝膠納米結(jié)構(gòu)容易坍塌。相反，本發(fā)明采用硅溶膠水溶液來制備硅鋁氣凝膠復(fù)合材料，所 得到的硅溶膠顆粒較大，一般為20nm 30nm，與鋁溶膠復(fù)合后，顆粒較大而不易聚集，從而 保證在高溫下氣凝膠結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
具體實(shí)施例方式如上所述，本發(fā)明了提供了一種硅鋁氣凝膠復(fù)合材料以及制備所述硅鋁氣凝膠復(fù) 合材料的方法。第一方面，本發(fā)明提供了一種硅鋁氣凝膠復(fù)合材料，所述硅鋁氣凝膠復(fù)合材料包 含(1)硅鋁復(fù)合氣凝膠；和(2)無機(jī)纖維；其中所述硅鋁復(fù)合氣凝膠是利用硅溶膠水溶液 來制得。優(yōu)選的是，所述硅溶膠水溶液中的溶膠顆粒直徑為IOnm 20nm，例如可以為 IOnm, 12nm、15nm、18nm或20歷。如果納米顆粒尺寸太小，則容易發(fā)生聚集而引起結(jié)構(gòu)變化， 如果顆粒尺寸太大，則氣凝膠固體熱傳導(dǎo)會(huì)變大，從而導(dǎo)致室溫下熱導(dǎo)率系數(shù)增加。另外優(yōu)選的是，所述硅溶膠中的SiO2在水體系中的質(zhì)量比例為1 25%，例如可 以為1%、2%、5%、8%、10%、12%、15%、18%、20%或25%。這是因?yàn)樾枰枞苣z水溶液 中的水作為反應(yīng)物，與鋁醇鹽反應(yīng)形成鋁溶膠。實(shí)驗(yàn)證明，水含量較大時(shí)，鋁醇鹽將立即凝 膠，從而無法與硅溶膠形成Al-O-Si鍵；如果水含量過低，則作為反應(yīng)物的水可能不足，從 而影響反應(yīng)的進(jìn)行。另外優(yōu)選的是，所述硅溶膠為低鈉型硅溶膠水溶液。例如來自北京市化學(xué)試劑公 司的低鈉型硅溶膠水溶液(鈉含量為< 0. 25%，溶膠顆粒為20nm 30nm)另外優(yōu)選的是，所述硅鋁復(fù)合氣凝膠中的SiO2的比例可以為以所述硅鋁復(fù)合氣凝 膠的摩爾計(jì)為 0. 01% 20%，例如可以為 0. 01%,0. 02%,0. 05%,0. 1%,0. 5%U%>5%, 10%、15%或20%。如果Si02的比例過大，就需要更多的25%的硅溶膠水溶液，因此水含 量更高。但是據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水摩爾比大于4時(shí)，鋁醇鹽的溶膠-凝膠反應(yīng)非常迅速，立刻 凝膠，從而無法形成硅鋁復(fù)合鍵，從控制水含量的角度出發(fā)，需要控制硅溶膠的比例。另外， 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本說明書所公開的內(nèi)容，按照例如高溫隔熱性能和力學(xué)性能的要 求，制備出SiO2在上述比例范圍內(nèi)的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料。在本發(fā)明中，使用無機(jī)纖維材料最主要的目的是克服氣凝膠本身所存在的脆性差 和固有強(qiáng)度低的缺陷，因此只要無機(jī)纖維材料能夠耐受材料使用環(huán)境溫度、能夠如預(yù)期那 樣克服氣凝膠本身所存在的脆性差和固有強(qiáng)度低的缺陷并且總體看來不對(duì)所制得的硅鋁 氣凝膠復(fù)合材料造成負(fù)面影響，即可選用于本發(fā)明，本發(fā)明對(duì)無機(jī)纖維材料沒有其他特殊 的要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在閱讀本說明書所公開的內(nèi)容的情況下根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)?br> 6無機(jī)纖維材料。但是優(yōu)選的是，所述無機(jī)纖維材料為選自由石英纖維、高硅氧纖維、硅酸鋁 纖維、玻璃纖維、氧化鋁纖維、氧化鋯纖維、氮化硼纖維、玄武巖纖維和莫來石纖維組成的組 中的一種或者兩種以上的組合。在制備過程中所使用的無機(jī)纖維材料的形式可以為選自由 纖維氈、纖維棉、纖維毯、纖維板、纖維折疊塊、纖維預(yù)制件和預(yù)制件復(fù)合體組成的組中的一 種或兩種以上的組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)所要制備的具體材料的具體要求選擇使用 適當(dāng)形式的無機(jī)纖維材料。另外優(yōu)選的是，無機(jī)纖維材料的體積密度為0. 01 g/cm3 0. 90g/cm3，例如為 0. 01g/cm3、0. 05g/cm3、0. 10g/cm3、0. 20g/cm3、0. 30g/cm3、0. 40g/cm3、0. 50g/cm3、0. 60g/cm3、 0. 70g/cm3、0. 80g/cm3或0. 90g/cm3。。另外還優(yōu)選的是，無機(jī)纖維材料的單根纖維直徑為 0. 1 μ m ~ 10 μ m,例如為 0. 1 μ m、0. 5 μ m、1· 0 μ m、2. 0 μ m、3. 0 μ m、4. 0 μ m、5. 0 μ m、6. 0 μ m、 7.0 μ m、8. 0 μ m、9. 0 μ m或10. 0 μ m。若單根纖維較粗，則固體熱導(dǎo)率會(huì)顯著上升，因此一 般纖維越細(xì)越好；但是從目前工業(yè)生產(chǎn)水平的角度來看(即易得性)，優(yōu)選為0. 1 μ m 10 μ m。第二方面，本發(fā)明提供了一種制備硅鋁氣凝膠復(fù)合材料的方法，所述方法包括如 下步驟(1)鋁溶膠預(yù)制液的制備將鋁鹽、螯合劑、鋁溶膠用溶劑混合均勻，制得鋁溶膠 預(yù)制液；(2)硅鋁復(fù)合溶膠的制備將硅溶膠水溶液加入所述鋁溶膠預(yù)制液并混和，再加 入堿性催化劑，水解得到硅鋁復(fù)合溶膠；(3)浸膠通過浸滲工藝使所述硅鋁復(fù)合溶膠浸入無機(jī)纖維材料中，得到硅鋁復(fù) 合溶膠與無機(jī)纖維材料的混合物；(4)膠凝將所述混合物置于60°C 80°C的環(huán)境中，使所述混合物中的所述硅鋁 復(fù)合溶膠發(fā)生膠凝，得到硅鋁復(fù)合凝膠；(5)老化通過加入老化用醇溶劑進(jìn)行24小時(shí) 48小時(shí)的老化；和(6)超臨界干燥對(duì)經(jīng)老化的硅鋁復(fù)合凝膠進(jìn)行超臨界干燥處理，得到所述硅鋁 氣凝膠復(fù)合材料。優(yōu)選的是，在步驟(2)中，所述硅溶膠水溶液按照使所述硅鋁復(fù)合氣凝膠中的SiO2 以所述硅鋁復(fù)合氣凝膠的摩爾計(jì)為0.01% 20%的比例與步驟(1)中制得的所述鋁溶膠 預(yù)制液混合。本發(fā)明方法對(duì)步驟(2)中的堿性催化劑沒有特別的限制，優(yōu)選所述堿性堿性催化 劑為選自由氨水、氫氧化鈉、四甲基氫氧化銨、烏洛托品和氟化銨組成的組中的一種或兩種 以上的組合，進(jìn)一步優(yōu)選氨水或者氨水與一種或多種其他所述堿性催化劑的組合，最優(yōu)選 的是氨水；另外優(yōu)選的是，所述烏洛托品以其水溶液的形式使用，濃度例如可以為20%。本發(fā)明對(duì)鋁溶膠用溶劑沒有特別的限制，只要鋁溶膠用溶劑能夠用以制備鋁溶膠 并且總體看來在制備過程中以及材料使用過程中對(duì)材料體系不造成不良影響即可，例如可 以為醇溶劑；更優(yōu)選的是，所述醇溶劑選自由乙醇、異丙醇和正丁醇組成的組中的一種或兩 種以上的組合；但是從例如易得性、易用性或成本等角度來看，更優(yōu)選的是乙醇。本發(fā)明對(duì)鋁鹽也沒有特別的限制，本發(fā)明方法中所用的鋁鹽可以為選自由異丙醇 鋁、仲丁醇鋁和硝酸鋁組成的組中的一種或兩種以上的組合。
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本發(fā)明方法對(duì)螯合劑也沒有特別的限制，不過所述螯合劑優(yōu)選為乙酰丙酮和/或
乙酰乙酸乙酯。本發(fā)明方法所用的無機(jī)纖維材料如本發(fā)明的第一方面所述。在配制鋁溶膠預(yù)制液時(shí)，可以例如采用如下方式進(jìn)行以鋁鹽為先驅(qū)體，加入螯合 劑并混合均勻，再加入鋁溶膠用溶劑并混合均勻，然后滴加硅溶膠水溶液，接著添加所述堿 性催化劑并混合均勻，得到硅鋁復(fù)合溶膠。優(yōu)選的是，所述鋁鹽、螯合劑、鋁溶膠用溶劑、硅 溶膠水溶液和堿性催化劑的摩爾比為1 0.001 0.6 4 32 0. 6 4 0. 0001 1，例如可以為 1 (0. 001、0. 01、0. 1、0. 2、0. 3、0. 4、0. 5 或 0. 6) (4、8、12、16、20、24、28 或 32) (0. 6、1. 2、1. 8、2. 4、3. 2、3. 5、3. 8 或 4) (0. 0001、0· 0002、0· 0005、0· 001、0· 01、 0. 1 或 1)。在浸膠時(shí)，通過如下方式(1)或(2)進(jìn)行(1)直接將硅鋁復(fù)合溶膠加入放置有無 機(jī)纖維材料的模具中，依靠重力進(jìn)行浸膠；(2)使用硅鋁復(fù)合溶膠浸漬無機(jī)纖維材料，并將 經(jīng)浸漬的無機(jī)纖維材料裝入模具中，再使用硅鋁復(fù)合溶膠進(jìn)行浸滲。當(dāng)無機(jī)纖維材料為大 而厚(例如尺寸超過300*300、厚度超過20nm)的無機(jī)纖維材料形式時(shí)，優(yōu)選采用方式(2) 進(jìn)行浸膠。在進(jìn)行老化時(shí)，本發(fā)明對(duì)老化溫度沒有特別的限制，可以在例如室溫 60°C的溫 度范圍內(nèi)進(jìn)行老化。老化所用的溶劑優(yōu)選為醇溶劑，例如為乙醇、異丙醇和/或仲丁醇。在進(jìn)行超臨界流體干燥時(shí)，可以例如采用按照以下方式進(jìn)行將浸漬有所述硅鋁 復(fù)合溶膠的無機(jī)纖維材料放入超臨界流體干燥設(shè)備中，打入2兆帕斯卡 10兆帕斯卡的干 燥介質(zhì)，在0 50°C保溫1小時(shí) 30小時(shí)；再升溫至20°C 80°C，并利用干燥介質(zhì)以10升 /小時(shí) 400升/小時(shí)的流量將輔助介質(zhì)帶入分離釜進(jìn)行分離；在輔助介質(zhì)分離完全后，再 以1兆帕斯卡/小時(shí) 6兆帕斯卡/小時(shí)的速度將壓力釋放至與外界大氣壓平衡，得到硅 鋁氣凝膠復(fù)合材料。在超臨界干燥過程中，可以使用二氧化碳或乙醇作為干燥介質(zhì)，使用醇 溶劑或者酮溶劑作為輔助介質(zhì)，所述醇溶劑為乙醇和/或異丙醇，所述酮溶劑為丙酮。第三方面，本發(fā)明還提供了以上所述的本發(fā)明方法制得的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料。在本文中，除非另有說明，否則本說明書中所述的“高溫”是指650°C以上的溫度。除非另有說明，否則本文所述的“硅鋁復(fù)合溶膠”是指含有硅和鋁的溶膠。除非另有說明，否則本文所述的“硅鋁復(fù)合氣凝膠”是指由通過硅溶膠水溶液摻雜 鋁醇鹽水解制得的硅鋁復(fù)合溶膠。本發(fā)明的硅鋁復(fù)合氣凝膠是在硅溶膠與鋁溶膠預(yù)制液復(fù) 合后形成了 Al-O-Si鍵而制得的。本發(fā)明的硅鋁復(fù)合氣凝膠可以克服單一氣凝膠在高溫下 的性能不穩(wěn)定性，而且還達(dá)到兩種單一氣凝膠(即硅氣凝膠和鋁氣凝膠)組合的最佳效果。 特別是由于采用硅溶膠水溶液來制備硅鋁復(fù)合溶膠，進(jìn)一步改善了硅鋁復(fù)合氣凝膠材料在 高溫時(shí)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。除非另有說明，則否則本文所述的“硅鋁氣凝膠復(fù)合材料”的“復(fù)合”指起到增強(qiáng) 等作用的無機(jī)纖維材料與由浸漬到無機(jī)纖維材料中的硅鋁復(fù)合溶膠制得的硅鋁復(fù)合氣凝 膠的結(jié)合。除非另有說明，否則術(shù)語“選自由......組中的一種或兩種以上的組合”是指選
自所述組的任意一種，或者是所述組中任意兩種以上的任意組合。除非另有說明，否則本文所用的術(shù)語“兩種以上”中的“以上”包括本數(shù)在內(nèi)，即包括兩種的情形和多于兩種的情形。除非另有說明，否則本文所述及的數(shù)值范圍包括端值以及兩端值(即上限和下 限)之間的任意值。
實(shí)施例下文將以實(shí)施例的形式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。然而，這些實(shí)施例只是就本發(fā)明 的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)解釋為僅限于這些實(shí)施例。以下實(shí) 施例所采用的化學(xué)試劑購(gòu)自北京市化學(xué)試劑公司，無機(jī)纖維材料購(gòu)自山東魯陽股份有限公
司ο對(duì)于作為配制硅溶膠或鋁溶膠的原料的水，在所有下述實(shí)施例中，使用的均為用 于舉例說明的去離子水。20-30實(shí)施例1本實(shí)施例所制備的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料為硅酸鋁纖維增強(qiáng)硅鋁氣凝膠復(fù)合材料， 硅鋁復(fù)合氣凝膠中的SiO2相對(duì)于所述硅鋁復(fù)合氣凝膠的摩爾比為1%。所用的硅溶膠 水溶液為硅溶膠低鈉型水溶液(硅含量為25 %，鈉含量為< 0. 25 %，溶膠顆粒為20nm 30nm，購(gòu)自北京市化學(xué)試劑公司，下同)；。所用材料還包括作為鋁鹽的仲丁醇鋁、作為 螯合劑的乙酰乙酸乙酯、作為鋁溶膠用溶劑的乙醇和作為堿性催化劑的氨水(摩爾比為 1 0.001 16 3 0.002)，所述硅溶膠水溶液的加入量根據(jù)使硅鋁復(fù)合氣凝膠中的 SiO2相對(duì)于所述硅鋁復(fù)合氣凝膠的摩爾比為來算得。將鋁鹽、螯合劑和鋁溶膠用溶劑 配成混合溶液后，加入所述硅溶膠水溶液，再加入作為堿性催化劑的氨水，制得硅鋁復(fù)合溶 膠。然后，直接將硅鋁復(fù)合溶膠加入裝有體積密度為0. 2g/cm3、單根纖維直徑為1 μ m的硅酸 鋁纖維材料的模具中，依靠重力進(jìn)行浸漬。在60°C進(jìn)行6小時(shí)的膠凝，而后于室溫在乙醇中 老化48小時(shí)，再放入高壓釜中，打入2兆帕斯卡的二氧化碳，在30°C保溫15小時(shí)。再升溫 至50°C，并將二氧化碳以200升/小時(shí)的流量將乙醇帶入分離釜進(jìn)行分離。在乙醇分離完 全后，再以3兆帕斯卡/小時(shí)的速度緩慢釋放壓力，直至與外界大氣壓平衡，最后取出纖維 增強(qiáng)氣凝膠復(fù)合材料。經(jīng)測(cè)定，該硅鋁氣凝膠復(fù)合材料在800°C高溫下的熱導(dǎo)率為0. 078瓦 /米·開爾文(測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)YB/T 4130-2005，下同，標(biāo)準(zhǔn)為公開標(biāo)準(zhǔn))，線性收縮率小于3%。實(shí)施例2本實(shí)施例所制備的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料為莫來石纖維增強(qiáng)硅鋁復(fù)合氣凝膠，硅鋁 復(fù)合氣凝膠中的SiO2相對(duì)于所述硅鋁復(fù)合氣凝膠的摩爾比為5%。所用的硅溶膠水溶液為 硅溶膠低鈉型水溶液，硅含量為25%。所用材料還包括仲丁醇鋁、乙酰乙酸乙酯、乙醇和氨 水(摩爾比為1 0.001 16 3 0.002)，硅溶膠水溶液的添加量根據(jù)使硅鋁復(fù)合氣凝 膠中的SiO2相對(duì)于所述硅鋁復(fù)合氣凝膠的摩爾比為5%來算得。按與實(shí)施例1類似的相同 的方法制得硅鋁復(fù)合溶膠。然后，直接將硅鋁復(fù)合溶膠加入裝有體積密度為0. 2g/cm3、單根 纖維直徑為0. 1 μ m的莫來石纖維的模具中，依靠重力浸漬，在60°C下凝膠6小時(shí)，后于室 溫在乙醇中老化48小時(shí)，放入高壓釜中，打入2兆帕斯卡的二氧化碳，在30°C下保溫15小 時(shí)。再升溫至50°C，并將二氧化碳以200升/小時(shí)的流量將乙醇帶入分離釜進(jìn)行分離。在 乙醇分離完全后，再以3兆帕斯卡/小時(shí)的速度緩慢釋放壓力，直至與外界大氣壓平衡，最 后取出纖維增強(qiáng)氣凝膠復(fù)合材料。經(jīng)測(cè)定，該硅鋁氣凝膠復(fù)合材料在800°C高溫下的熱導(dǎo)率為0. 078瓦/米 開爾文，線性收縮率小于3%。實(shí)施例3本實(shí)施例所制備的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料為高硅氧纖維增強(qiáng)硅鋁復(fù)合氣凝膠，硅鋁 復(fù)合氣凝膠中的SiO2相對(duì)于所述硅鋁復(fù)合氣凝膠的摩爾比為10%。硅溶膠低鈉銨型水溶 液，硅含量為20%。所用的材料還包括仲丁醇鋁、乙酰乙酸乙酯、乙醇和氨水(摩爾比為 1 0.001 16 3 0.002)，硅溶膠水溶液的添加量根據(jù)使硅鋁復(fù)合氣凝膠中的SiO2相 對(duì)于所述硅鋁復(fù)合氣凝膠的摩爾比為10%來算得。按與實(shí)施例1類似的相同的方法制得硅 鋁復(fù)合溶膠。然后，直接將硅鋁復(fù)合溶膠加入裝有體積密度為0. 22g/cm3、單根纖維直徑為 0. 5 μ m的高硅氧纖維的模具中，依靠重力浸漬，在60°C下凝膠8小時(shí)，后于室溫在乙醇中老 化48小時(shí)，放入高壓釜中，打入2兆帕斯卡的二氧化碳，在30°C下保溫15小時(shí)。再升溫至 50°C，并將二氧化碳以200升/小時(shí)的流量將乙醇帶入分離釜進(jìn)行分離。在乙醇分離完全 后，再以3兆帕斯卡/小時(shí)的速度緩慢釋放壓力，直至與外界大氣壓平衡，最后取出纖維增 強(qiáng)氣凝膠復(fù)合材料。經(jīng)測(cè)定，該硅鋁氣凝膠復(fù)合材料在800°C高溫下的熱導(dǎo)率為0. 081瓦/ 米·開爾文，線性收縮率小于3%。實(shí)施例4本實(shí)施例所制備的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料為石英棉纖維增強(qiáng)硅鋁復(fù)合氣凝膠，硅 鋁復(fù)合氣凝膠中的SiO2相對(duì)于所述硅鋁復(fù)合氣凝膠的摩爾比為8%。硅溶膠低鈉銨型 水溶液，硅含量為25%。所用的材料還包括仲丁醇鋁、乙酰乙酸乙酯、乙醇(摩爾比為 1 0.001 16 3 0.002)，硅溶膠水溶膠的添加量根據(jù)使硅鋁復(fù)合氣凝膠中的SiO2 相對(duì)于所述硅鋁復(fù)合氣凝膠的摩爾比為8%來算得。按與實(shí)施例1類似的相同的方法制得 硅鋁復(fù)合溶膠。然后，直接將硅鋁復(fù)合溶膠加入裝有體積密度為0. 2g/cm3、單根纖維直徑為 5 μ m的的石英棉纖維的模具中，依靠重力浸漬，在60°C下凝膠4小時(shí)，后于室溫在醇溶劑中 老化48小時(shí)，放入高壓釜中，打入2兆帕斯卡的二氧化碳，在30°C下保溫15小時(shí)。再升溫 至50°C，并將二氧化碳以200升/小時(shí)的流量將乙醇帶入分離釜進(jìn)行分離。在乙醇分離完 全后，再以3兆帕斯卡/小時(shí)的速度緩慢釋放壓力，直至與外界大氣壓平衡，最后取出纖維 增強(qiáng)氣凝膠復(fù)合材料。經(jīng)測(cè)定，該硅鋁氣凝膠復(fù)合材料在800°C高溫下的熱導(dǎo)率為0. 081瓦 /米·開爾文，線性收縮率小于3%。實(shí)施例5本實(shí)施例所制備的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料為玄武巖纖維增強(qiáng)硅鋁復(fù)合氣凝膠，硅 鋁復(fù)合氣凝膠中的SiO2相對(duì)于所述硅鋁復(fù)合氣凝膠的摩爾比為20%。硅溶膠低鈉型 水溶液，硅含量為30%。所用的材料還包括仲丁醇鋁、乙酰乙酸乙酯、乙醇(摩爾比為 1 0.001 16 3 0.002)，硅溶膠和鋁溶膠的混合比例根據(jù)使硅鋁復(fù)合氣凝膠中的 SiO2相對(duì)于所述硅鋁復(fù)合氣凝膠的摩爾比為20%來算得。按與實(shí)施例1類似的相同的方 法制得硅鋁復(fù)合溶膠。然后，直接將硅鋁復(fù)合溶膠加入裝有體積密度為0. 21g/cm3、單根纖 維直徑為10 μ m的玄武巖纖維的模具中，依靠重力浸漬，在60°C下凝膠6小時(shí)，后于室溫在 乙醇中老化48小時(shí)，放入高壓釜中，打入2兆帕斯卡的二氧化碳，在30°C下保溫15小時(shí)。 再升溫至50°C，并將二氧化碳以200升/小時(shí)的流量將乙醇帶入分離釜進(jìn)行分離。在乙醇 分離完全后，再以3兆帕斯卡/小時(shí)的速度緩慢釋放壓力，直至與外界大氣壓平衡，最后取 出纖維增強(qiáng)氣凝膠復(fù)合材料。經(jīng)測(cè)定，該硅鋁氣凝膠復(fù)合材料在800°C高溫下的熱導(dǎo)率為0.081瓦/米·開爾文，線性收縮率小于3%。實(shí)施例6本實(shí)施例所制備的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料為玻璃纖維增強(qiáng)硅鋁復(fù)合氣凝膠，硅 鋁復(fù)合氣凝膠中的SiO2相對(duì)于所述硅鋁復(fù)合氣凝膠的摩爾比為5%。硅溶膠低鈉銨型 水溶液，硅含量為25%。所用的材料還包括仲丁醇鋁、乙酰乙酸乙酯、乙醇(摩爾比為 1 0.001 16 3 0.002)，硅溶膠和鋁溶膠的混合比例根據(jù)使硅鋁復(fù)合氣凝膠中的 SiO2相對(duì)于所述硅鋁復(fù)合氣凝膠的摩爾比為5%來算得。按與實(shí)施例1類似的相同的方法 制得硅鋁復(fù)合溶膠。然后，直接將硅鋁復(fù)合溶膠加入裝有體積密度為0. 23g/cm3、單根纖維 直徑為1 μ m的玻璃纖維的模具中，依靠重力浸漬，在60°C下凝膠6小時(shí)，后于室溫在乙醇 中老化48小時(shí)，放入高壓釜中，打入2兆帕斯卡的二氧化碳，在30°C下保溫15小時(shí)。再升 溫至50°C，并將二氧化碳以200升/小時(shí)的流量將乙醇帶入分離釜進(jìn)行分離。在乙醇分離 完全后，再以3兆帕斯卡/小時(shí)的速度緩慢釋放壓力，直至與外界大氣壓平衡，最后取出纖 維增強(qiáng)氣凝膠復(fù)合材料。經(jīng)測(cè)定，該硅鋁氣凝膠復(fù)合材料在800°C高溫下的熱導(dǎo)率為0. 081 瓦/米 開爾文，線性收縮率小于3%。實(shí)施例7本實(shí)施例所制備的硅氣凝膠復(fù)合材料為玻璃纖維增強(qiáng)硅氣凝膠，所用的材料包括 正硅酸乙酯、異丙醇、去離子水和氨水(摩爾比為1 1 1 0.0008)，以其中的氨水作 為堿性催化劑配成硅溶膠后，直接將硅溶膠加入裝有體積密度為0. 23g/cm3、單根纖維直徑 為的Iym玻璃纖維的模具中，依靠重力浸漬，在60°C下凝膠6小時(shí)，后于室溫在乙醇中老 化48小時(shí)，放入高壓釜中，打入2兆帕斯卡的二氧化碳，在30°C下保溫15小時(shí)。再升溫至 50°C，并將二氧化碳以200升/小時(shí)的流量將乙醇帶入分離釜進(jìn)行分離。在乙醇分離完全 后，再以3兆帕斯卡/小時(shí)的速度緩慢釋放壓力，直至與外界大氣壓平衡，最后取出纖維增 強(qiáng)硅氣凝膠材料。經(jīng)測(cè)定，線性收縮率為40%。實(shí)施例8本實(shí)施例所制備的鋁氣凝膠復(fù)合材料為硅酸鋁纖維增強(qiáng)鋁氣凝膠，所用材料包括 仲丁醇鋁、乙酰乙酸乙酯、乙醇、水和氨水(摩爾比為1 0.6 16 3 0.002)，以其中 的氨水作為堿性催化劑配成鋁溶膠后，直接將鋁溶膠加入裝有體積密度為0. 23g/cm3、單根 纖維直徑為1 μ m的硅酸鋁纖維的模具中，依靠重力浸漬，在60°C下凝膠6小時(shí)，后于室溫在 乙醇中老化48小時(shí)，放入高壓釜中，打入2兆帕斯卡的二氧化碳，在30°C下保溫15小時(shí)。 再升溫至50°C，并將二氧化碳以200升/小時(shí)的流量將乙醇帶入分離釜進(jìn)行分離。在乙醇 分離完全后，再以3兆帕斯卡/小時(shí)的速度緩慢釋放壓力，直至與外界大氣壓平衡，最后取 出纖維增強(qiáng)鋁氣凝膠材料。經(jīng)測(cè)定，線性收縮率為20%。實(shí)施例9本實(shí)施例所制備的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料為氮化硼纖維增強(qiáng)硅鋁復(fù)合氣凝膠，其中 硅鋁復(fù)合氣凝膠中的SiO2的比例以所述硅鋁復(fù)合氣凝膠的摩爾比計(jì)為80 %，硅溶膠制備條 件為將正硅酸甲酯、乙醇、去離子水和氨水按摩爾比為1 1 1 0.0008，以堿性催化劑 配成硅溶膠。鋁溶膠的制備條件為將仲丁醇鋁、乙酰乙酸乙酯、乙醇、水和氨水按摩爾比為 1 0.2 16 4 0.005，以堿性催化劑配成鋁溶膠，后將所制得的硅溶膠和鋁溶膠混合 均勻制得硅鋁復(fù)合溶膠。直接將硅鋁復(fù)合溶膠加入裝有體積密度為0. 24g/cm3、單根纖維直徑為1 μ m的氮化硼纖維的模具中，依靠重力浸漬，在60°C下凝膠6小時(shí)，后于室溫在乙醇中 老化48小時(shí)，放入高壓釜中，打入2兆帕斯卡的二氧化碳，在30°C下保溫15小時(shí)。再升溫 至50°C，并將二氧化碳以200升/小時(shí)的流量將乙醇帶入分離釜進(jìn)行分離。在乙醇分離完 全后，再以3兆帕斯卡/小時(shí)的速度緩慢釋放壓力，直至與外界大氣壓平衡，最后取出纖維 增強(qiáng)氣凝膠復(fù)合材料。經(jīng)測(cè)定，該硅鋁氣凝膠復(fù)合材料在800°C高溫下的熱導(dǎo)率為0. 08瓦 /米·開爾文，線性收縮率大于4%，達(dá)4.8%。由于實(shí)施例7中的硅氣凝膠和實(shí)施例8中的鋁氣凝膠在800°C的時(shí)候均容易收縮， 因此無法測(cè)試熱導(dǎo)率。實(shí)施例9中所制得的材料的收縮率4. 8%。本文中所描述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所作的舉例說明。本發(fā)明所 屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明所公開的內(nèi)容對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行各種修改，但 是由此修改而得到的沒有偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)的技術(shù)方案仍然落在所附權(quán)利要求書所限定 的范圍之內(nèi)。
1權(quán)利要求
一種硅鋁氣凝膠復(fù)合材料，其中，所述硅鋁氣凝膠復(fù)合材料包含(1)硅鋁復(fù)合氣凝膠；和(2)無機(jī)纖維材料；其中所述硅鋁復(fù)合氣凝膠是利用硅溶膠水溶液來制得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料，其中，所述硅溶膠水溶液中的溶膠顆 粒直徑為IOnm 20nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料，其中，所述硅溶膠水溶液為低鈉型 硅溶膠水溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料，其中，所述硅溶膠水溶液 中的SiO2在水體系中的質(zhì)量比例為1 25%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料，其中，所述硅鋁復(fù)合氣凝 膠中的SiO2的比例以所述硅鋁復(fù)合氣凝膠的摩爾計(jì)為0. 01% 20%。
6.一種制備硅鋁氣凝膠復(fù)合材料的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟(1)鋁溶膠預(yù)制液的制備將鋁鹽、螯合劑、鋁溶膠用溶劑混合均勻，制得鋁溶膠預(yù)制液；(2)硅鋁復(fù)合溶膠的制備將硅溶膠水溶液加入所述鋁溶膠預(yù)制液并混和，再加入堿 性催化劑，水解得到硅鋁復(fù)合溶膠；(3)浸膠通過浸滲工藝使所述硅鋁復(fù)合溶膠浸入無機(jī)纖維材料中，得到硅鋁復(fù)合溶 膠與無機(jī)纖維材料的混合物；(4)膠凝將所述混合物置于60°C 80°C的環(huán)境中，使所述混合物中的所述硅鋁復(fù)合 溶膠發(fā)生膠凝，得到硅鋁復(fù)合凝膠；(5)老化通過加入老化用醇溶劑進(jìn)行24小時(shí) 48小時(shí)的老化；和(6)超臨界干燥對(duì)經(jīng)老化的硅鋁復(fù)合凝膠進(jìn)行超臨界干燥處理，得到所述硅鋁氣凝 膠復(fù)合材料。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，在步驟(2)中，所述硅溶膠水溶液按照使所述硅鋁 復(fù)合氣凝膠中的SiO2以所述硅鋁復(fù)合氣凝膠的摩爾計(jì)為0. 01% 20%的比例與步驟(1) 中制得的所述鋁溶膠預(yù)制液混合。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，所述鋁鹽、螯合劑、硅溶膠水溶液中的純二氧化 硅和堿性催化劑的摩爾比為1 0.001 0.6 4 32 0. 6 4 0.0001 1。
9.如權(quán)利要求6 8中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述超臨界流體干燥按照如下方式 進(jìn)行將浸漬有所述硅鋁復(fù)合溶膠的所述無機(jī)纖維材料放入超臨界流體干燥設(shè)備中，打入 2兆帕斯卡 10兆帕斯卡的干燥介質(zhì)，在0 50°C保溫1小時(shí) 30小時(shí)；再升溫至20°C 80°C，并利用干燥介質(zhì)以10升/小時(shí) 400升/小時(shí)的流量將輔助介質(zhì)帶入分離釜進(jìn)行分 離；在輔助介質(zhì)分離完全后，再以1兆帕斯卡/小時(shí) 6兆帕斯卡/小時(shí)的速度將壓力釋放 至與外界大氣壓平衡，得到所述硅鋁氣凝膠復(fù)合材料。
10.由權(quán)利要求6 9中任一項(xiàng)所述的方法制得的硅鋁氣凝膠復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種硅鋁氣凝膠復(fù)合材料，其中，所述硅鋁氣凝膠復(fù)合材料包含(1)硅鋁復(fù)合氣凝膠；和(2)無機(jī)纖維材料；其中所述硅鋁復(fù)合氣凝膠是利用硅溶膠水溶液來制得；本發(fā)明還提供另一種制備所述硅鋁氣凝膠復(fù)合材料的方法，所述方法包括硅鋁復(fù)合溶膠的制備、浸膠、膠凝、老化和超臨界干燥等步驟。所述硅鋁氣凝膠復(fù)合材料具有優(yōu)異的耐高溫性能和力學(xué)性能，并且在高溫條件下具有低熱導(dǎo)率，可以滿足航空、航天、軍事方面苛刻熱防護(hù)的要求，也能用于民用的隔熱領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C04B30/02GK101955350SQ201010294770
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者張昊, 張繼承, 艾素芬, 詹萬初, 鄒軍鋒 申請(qǐng)人:航天特種材料及工藝技術(shù)研究所