本发明属于耐火隔热材料领域，具体涉及一种制备分支构造氧化铝隔热材料的方法，特别是一种利用鸟类羽绒制备分支构造氧化铝隔热材料的方法。
背景技术：
传统的Al2O3短纤维制备方法有：胶体法、喷吹法、甩丝法等。常用的Al2O3短纤维表面也较为光滑。传统的Al2O3短纤维虽然具有较好的隔热性能，但其结构形貌却不利于含蓄大量静止空气，从而较难获得持久优异的隔热性能。而目前很少有人研究其他形貌的Al2O3隔热材料的性能。
技术实现要素：
发明目的：为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种工艺简单、操作简便的制备分支构造氧化铝隔热材料的方法。
技术方案：为实现本发明目的的技术解决方案为：本发明提供一种利用羽绒作为模板制备分支构造氧化铝隔热材料的方法，步骤如下：
(1)以六水合三氯化铝AlCl3·6H2O为原料，以水为溶剂，配制成浓度大于5％的AlCl3溶液；
(2)将羽绒浸入AlCl3溶液浸泡大于5分钟，之后取出干燥；
(3)将经步骤(2)干燥的羽绒置有氧气氛中以0.1～20℃/min的升温速率烧结至大于1200℃，保温0～24h，即制得具有羽绒原有树状分支结构形态的α-Al2O3隔热材料。
进一步的，步骤(1)中所述的AlCl3溶液的质量浓度优选5～45％。
进一步的，步骤(2)中所述的羽绒为白鸭绒、黑鸭绒、灰鸭绒、鹅绒；浸泡羽绒的时间优选5min～48h。
进一步的，步骤(3)中所述的有氧气氛为空气或纯氧气气氛；升温速率优选1～5℃/min；烧结温度优选1200～1400℃；保温时间优选0.5～2h。
本发明中羽绒结构呈现出一种树状分支构造，每一根羽绒纤维以绒丝作为主干，绒小枝分布于绒丝周围作为分支，绒小枝上又分布着大小不同的丫形和三角形螯合物。这种结构可含蓄大量静止空气，而空气是热的不良导体，因此此结构对羽绒具有优异的隔热性能起到重要作用。
羽绒经AlCl3溶液浸泡并烘干后，AlCl3溶质会均匀包裹于羽绒表面；包裹有AlCl3的羽绒在加热过程中，AlCl3会首先与氧发生反应并在羽绒表面形成均匀的Al2O3，而羽绒在随后的升温过程中被烧蚀，从而可获得保持羽绒天然树枝状构造 的Al2O3隔热材料。
有益效果：本发明与现有技术相比：
1)本发明工艺简单，所需制备温度较低，能够减少能耗和人工成本。
2)本发明能够制备的Al2O3具有羽绒原有树状分支结构，此结构有利于含蓄大量静止空气，可有效发挥Al2O3的隔热作用，其隔热效率大大强于现有的纤维材料。
附图说明
图1是本发明中利用羽绒作模板制得的分支构造Al2O3隔热材料的微观形貌图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
一种利用羽绒作为模板制备分支构造的氧化铝隔热材料的方法，步骤如下：
(1)以六水合三氯化铝AlCl3·6H2O为原料，以水为溶剂，配制AlCl3溶液；AlCl3溶液的质量浓度为5～45％。
(2)将白鸭绒、黑鸭绒、灰鸭绒、鹅绒浸入AlCl3溶液浸泡5min～48h，之后取出干燥。
(3)将干燥的羽绒置于空气或纯氧气气氛中以1～5℃/min的升温速率烧结至1200～1400℃，保温0.5～2h，即制得具有羽绒原有树状分支结构形态的α-Al2O3隔热材料。
实施例1
配制质量百分比浓度为5％AlCl3溶液，将干燥后的白鸭绒浸泡在溶液中5分钟，并加以轻微搅拌，达到加速溶液在羽绒中的分散速度的目的，将浸泡后的白鸭绒在滤网中挤除多余溶液，然后干燥；将干燥后的白鸭绒置于空气中以1℃/min的升温速率烧结至1200℃，保温0.5小时，制得分支构造α-Al2O3隔热材料。制得的Al2O3微观形貌的扫描电镜照片如图1所示，由图可见，该材料保持了羽绒的树枝状构造。
实施例2
配制质量百分比浓度为45％的AlCl3溶液，将干燥后的鹅绒浸泡在溶液中48小时，并加以轻微搅拌，达到加速溶液在鹅绒中的分散速度的目的，将浸泡后的鹅绒在滤网中挤除多余溶液，然后干燥；将干燥后的鹅绒置于纯氧气气氛中以5℃/min的升温速率烧结至1400℃，保温2小时，制得分支状Al2O3隔热材料。
实施例3
配制质量百分比浓度为25％AlCl3溶液，将干燥后的灰鸭绒浸泡在溶液中24小时，并加以轻微搅拌，达到加速溶液在灰鸭绒中的分散速度的目的，将浸泡后的灰鸭绒在滤网中挤除多余溶液，然后干燥；将干燥后的灰鸭绒置于空气中以3℃/min的升温速率烧结至1300℃，保温1小时，制得羽绒状Al2O3隔热材料。
本实施例1～3所示的所制备的隔热材料，相对于传统纤维隔热材料的隔热效率提供了20～30％。
应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。