碳基Si-C-O气凝胶隔热复合材料及其制备方法与流程

文档序号:11061256阅读:来源:国知局

技术特征:

1.碳基Si-C-O气凝胶隔热复合材料,其特征在于,所述隔热复合材料的制备首先将硅源和碳源混合,经水解反应和缩聚反应后制备出具有纳米多孔的三维网络骨架结构的溶胶,然后以短切碳纤维为原料,通过纤维浆料抽滤、模压成型的方法经高温烧结制备多孔纤维预制体,接着将所述溶胶与碳多孔纤维预制体复合,形成碳纤维与Si-C-O气凝胶的混合体,然后通过超临界流体干燥得到具有纳米多孔结构的Si-C-O气凝胶先驱体复合材料,再对Si-C-O气凝胶先驱体复合材料进行高温惰性气氛裂解,最终形成具有Si-O键、Si-C键的碳基Si-C-O气凝胶隔热复合材料。

2.按照权利要求1所述的碳基Si-C-O气凝胶隔热复合材料,其特征在于,所述硅源为甲基三甲氧基硅烷,碳源为正硅酸乙酯。

3.按照权利要求2所述的碳基Si-C-O气凝胶隔热复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)甲基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、无水乙醇、蒸馏水按照1.2:1.5:3:3.5的摩尔比混合搅拌1小时后静置至室温,盐酸调节使溶液pH值为4;

2)取氨水与步骤1)中等量的无水乙醇混合搅拌半小时;

3)将步骤1)和步骤2)的两种溶液混合在一起,步骤2)中的氨水使得混合溶液的pH值为8,搅拌混合溶液至还未凝胶,得到Si-C-O气凝胶先驱体溶胶;

4)取短切碳纤维通过纤维浆料抽滤、模压成型的方法经高温烧结制备成多孔纤维预制体;

5)将步骤3)中制备的Si-C-O气凝胶先驱体溶胶与1立方分米多孔纤维预制体混合,使先驱体溶胶均匀的浸渍到多孔纤维预制体中,然后抽真空,超临界干燥处理,得到Si-C-O气凝胶先驱体复合材料;

6)将步骤5)中Si-C-O气凝胶先驱体复合材料放入高温裂解炉中,充入Ar,以3℃/min的速度升温至500℃并恒温1小时,再以5℃/min的速度升温至700℃并恒温1.5小时,最后以4℃/min的速度升温至1000℃并恒温2小时,关闭电源,冷却至室温,得到Si-C-O气凝胶隔热复合材料。

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