胶;40°C老化35h后，经乙 醇或二氧化碳超临界干燥后;在惰性气体氦气保护下，将氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合 材料进行800°C高温煅烧，得氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料。
[0040] 实施例4
[0041] 1)无机纤维材料的处理：180°C下，干燥无机纤维4小时;将无机纤维浸入按无机纤 维、蒸馏水、表面活性剂及偶联剂重量比为1:3:0.007:0.014的比例配制的表面处理剂溶液 后，于180°C下烘干3小时，冷却得表面处理后的无机纤维；
[0042]其中，无机纤维为硅酸铝纤维，硅酸铝纤维的制备方法步骤为:将矿物原料生料粉 碎、熔融、成纤处理后得到硅酸铝纤维;矿物原料生料中Al2〇3和Si02的质量百分比含量之和 为 99 %;
[0043] 2)氧化锗和氧化钼杂化溶胶的制备:将氯化锗、氯化钼、醇类物质、去离子水、环氧 丙烷和催化剂按照摩尔比为0.5:1:40:30:0.2:10-4的比例配制混合液，搅拌15min静置后， 得氧化锗和氧化钼杂化溶胶；
[0044] 3)浸渗:用步骤2)的氧化锗和氧化钼杂化溶胶浸渗经步骤1)处理后的无机纤维材 料；
[0045] 4)制备氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料:于65°C下，使步骤3)所得浸渗物中 的氧化锗和氧化钼杂化溶胶发生胶凝，得氧化锗和氧化钼杂化凝胶;45°C老化30h后，经乙 醇或二氧化碳超临界干燥后;在惰性气体氮气保护下，将氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合 材料进行900°C高温煅烧，得氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料。
[0046] 实施例5
[0047] 1)无机纤维材料的处理：175 °C下，干燥无机纤维4小时;将无机纤维浸入按无机纤 维、蒸馏水、表面活性剂及偶联剂重量比为1:4:0.007:0.018的比例配制的表面处理剂溶液 后，于220°C下烘干2小时，冷却得表面处理后的无机纤维；
[0048] 其中，无机纤维为硅酸铝纤维，硅酸铝纤维的制备方法步骤为:将矿物原料生料粉 碎、熔融、成纤处理后得到硅酸铝纤维;矿物原料生料中Al 2〇3和Si02的质量百分比含量之和 为 96 %;
[0049] 2)氧化锗和氧化钼杂化溶胶的制备:将氯化锗、氯化钼、醇类物质、去离子水、环氧 丙烷和催化剂按照摩尔比为1:2:35:25:0.4:10- 2的比例配制混合液，搅拌18min静置后，得 氧化锗和氧化钼杂化溶胶；
[0050] 3)浸渗:用步骤2)的氧化锗和氧化钼杂化溶胶浸渗经步骤1)处理后的无机纤维材 料；
[0051] 4)制备氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料:于75°C下，使步骤3)所得浸渗物中 的氧化锗和氧化钼杂化溶胶发生胶凝，得氧化锗和氧化钼杂化凝胶;40°C老化45h后，经乙 醇或二氧化碳超临界干燥后;在惰性气体氖保护下，将氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材 料进行100(TC高温煅烧，得氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料。
[0052] 实施例6
[0053] 1)无机纤维材料的处理:200°C下，干燥无机纤维5小时;将无机纤维浸入按无机纤 维、蒸馏水、表面活性剂及偶联剂重量比为1:3:0.006:0.016的比例配制的表面处理剂溶液 后，于200°C下烘干3小时，冷却得表面处理后的无机纤维；
[0054] 其中，无机纤维为硅酸铝纤维，硅酸铝纤维的制备方法步骤为:将矿物原料生料粉 碎、熔融、成纤处理后得到硅酸铝纤维;矿物原料生料中Al 2〇3和Si02的质量百分比含量之和 为 98 %;
[0055] 2)氧化锗和氧化钼杂化溶胶的制备:将氯化锗、氯化钼、醇类物质、去离子水、环氧 丙烷和催化剂按照摩尔比为1:2:35:40:0.5:10- 3的比例配制混合液，搅拌14min静置后，得 氧化锗和氧化钼杂化溶胶；
[0056] 3)浸渗:用步骤2)的氧化锗和氧化钼杂化溶胶浸渗经步骤1)处理后的无机纤维材 料；
[0057] 4)制备氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料:于65°C下，使步骤3)所得浸渗物中 的氧化锗和氧化钼杂化溶胶发生胶凝，得氧化锗和氧化钼杂化凝胶;25°C老化35h后，经乙 醇或二氧化碳超临界干燥后;在惰性气体氦气保护下，将氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合 材料进行ll〇〇°C高温煅烧，得氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料。
[0058]上述各实施例所用原料种类及其比例，如表1所示。
[0059] 表 1
[0060]
[0062] 实施例中所得样品性能列于下表2。
[0063] 表 2
[0064]
[0065] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人 员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，这些 未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之 内。
【主权项】
1. 一种氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述复合材料 包括氧化锗和氧化钼杂化气凝胶、无机纤维材料，所述制备方法包括如下步骤： 1) 无机纤维材料的处理：150~200°C下，干燥无机纤维4~6小时;将无机纤维浸入按重 量比为1:2~4:0.004~0.008:0.012~0.02的比例的无机纤维、蒸馏水、表面活性剂及偶联 剂配制的表面处理剂溶液处理后，于160~220 °C下烘干1~3小时，冷却； 其中，所述无机纤维为硅酸铝纤维，所述硅酸铝纤维的制备方法包括以下步骤:将矿物 原料生料粉碎、熔融、成纤处理后得到硅酸铝纤维;所述矿物原料生料中Al2〇3和Si02的质量 百分比含量之和为95%以上； 2) 氧化锗和氧化钼杂化溶胶的制备:将氯化锗、氯化钼、醇类物质、去离子水、环氧丙烷 和催化剂按照摩尔比为0.5~1:0.5~2:10~50:10~40:0.05~0.5:10- 4~10-2的比例配制 混合液，搅拌10~20min静置后，得氧化锗和氧化钼杂化溶胶； 3) 浸渗:用步骤2)的氧化锗和氧化钼杂化溶胶浸渗经步骤1)处理后的无机纤维材料； 4) 制备氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料:于50~80°C下，使步骤3)所得浸渗物中 的氧化锗和氧化钼杂化溶胶发生胶凝，得氧化锗和氧化钼杂化凝胶；20~50°C下老化20~ 50h后，经乙醇或二氧化碳超临界干燥后;在惰性气体保护下，将氧化锗和氧化钼杂化气凝 胶复合材料进行高温煅烧，得氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料。2. 如权利要求1所述的一种氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料的制备方法，其特征 在于，所述步骤4)中惰性气体为氮气、氦气或氖。3. 如权利要求1所述的一种氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料的制备方法，其特征 在于，所述步骤4)中高温煅烧温度为600~1200°C。4. 如权利要求1所述的一种氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料的制备方法，其特征 在于，所述醇类物质为甲醇、乙醇、丙醇或丁醇。5. 如权利要求1所述的一种氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料的制备方法，其特征 在于，所述催化剂为盐酸、硫酸、磷酸、甲酸、乙酸、乙二酸或氢氟酸。6. 如权利要求1所述的一种氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料的制备方法，其特征 在于，所述偶联剂为γ -氨丙基三乙氧基硅烷、Ν-β-氨乙基-γ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、 甲基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷。7. 如权利要求1所述的一种氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料的制备方法，其特征 在于，所述表面活性剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二甲基 氧化胺、十二烷基二甲基胺乙内酯或甘油聚氧乙烯醚。8. 如权利要求1~7任意一种所述的氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料的制备方法， 其特征在于，所述方法制备的氧化锗和氧化钼杂化凝胶比表面积300~400m 2/g，孔隙率75 ~85%〇9. 如权利要求1~7任意一种所述的氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料的制备方法， 其特征在于，所述方法制备出的氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料在l〇〇〇°C下的热导率 小于0.035w/m · k，收缩率小于3.4%。
【专利摘要】本发明提供了一种氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料的制备方法，方法包括将制备好的杂化溶胶浸渗到处理过的无机纤维材料中，经凝胶、充分老化后，再经超临界干燥得杂化气凝胶复合材料。本发明提供的技术方案制备工艺简单、易操作，且首次制备出性能优异的氧化锗和氧化钼杂化气凝胶；本发明提供的技术方案制备出高比表面积、低密度、高孔隙率的氧化锗和氧化钼杂化气凝胶，其优异性能为比表面积300～400m2/g、密度0.13～0.20g/m3、孔隙率75～85％；本发明提供的气凝胶复合材料在1000℃下的热导率小于0.035w/m·k，收缩率小于3.4％；本发明提供的技术方案，拓宽了氧化锗材料的发展和应用。
【IPC分类】C04B35/84, C04B35/80, C04B38/00
【公开号】CN105693273
【申请号】CN201610067735
【发明人】杨卓舒, 纪勇, 孟宪娴
【申请人】卓达新材料科技集团有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年1月29日