[发明专利]一种纤维增强氧化铝-氧化硅二元气凝胶复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纤维增强氧化硅-氧化铝二元气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)纤维的预处理步骤

该步骤是将纤维采用酸处理得到酸处理后的纤维；

(2)氧化铝溶胶的制备步骤

该步骤是将氧化铝与酸混合后得到氧化铝溶胶；

(3)纤维增强氧化硅-氧化铝二元气凝胶复合材料复合及成型步骤

该步骤是首先将步骤(2)制备的氧化铝溶胶与碱溶液、氧化硅溶胶混合均匀后得到溶液A；然后将步骤(1)制备的酸处理后的纤维与所述溶液A混合均匀后进行分散得到浆料，接着将浆料倒入成型模具中，压制至氧化铝溶胶凝胶化，得到纤维复合氧化铝-氧化硅二元湿凝胶；

(4)超临界干燥步骤

以乙醇溶剂为干燥介质，将成型好的纤维复合氧化铝-氧化硅二元湿凝胶湿凝放入干燥设备中，预冲1～2MPa的氮气，再以1～℃/min速度加热到270℃，保温2小时后，再缓慢释放压力至常压，该放压过程保持温度270℃恒定，最后冲扫氮气，冷却至室温后取出即可得纤维增强氧化铝-氧化硅二元气凝胶复合材料。

2.如权利要求1所述的一种纤维增强氧化硅-氧化铝二元气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述纤维的预处理步骤是为除去纤维散棉中的杂质和渣球，将所述纤维置于酸中，搅拌处理，然后过滤、洗涤、烘干后得到酸处理后的纤维。

3.如权利要求1所述的一种纤维增强氧化硅-氧化铝二元气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述酸的摩尔浓度为0.1～2mol/L。

4.如权利要求1所述的一种纤维增强氧化硅-氧化铝二元气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述酸与纤维的质量比为8～20。

5.如权利要求1所述的一种纤维增强氧化硅-氧化铝二元气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述酸处理的时间为12～24h。

6.如权利要求2所述的一种纤维增强氧化硅-氧化铝二元气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述洗涤为采用乙醇洗涤2～3次。

7.如权利要求2所述的一种纤维增强氧化硅-氧化铝二元气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述烘干为70℃。

8.如权利要求1所述的一种纤维增强氧化硅-氧化铝二元气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的纤维直径为1～10μm，纤维长度为10～50mm。

9.如权利要求1所述的一种纤维增强氧化硅-氧化铝二元气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述酸为盐酸溶液。

10.如权利要求1所述的一种纤维增强氧化硅-氧化铝二元气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的纤维为硅酸铝纤维散棉、玄武岩纤维散棉、玻璃纤维散棉、岩棉纤维散棉中的任意一种或两种以上的混合。

11.如权利要求1所述的一种纤维增强氧化硅-氧化铝二元气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氧化铝溶胶的制备步骤是以氧化铝粉为铝源，将配好的酸倒入容器中搅拌，边搅拌边缓慢加入氧化铝粉，完全加入后将溶液加热至70～90℃，搅拌至溶液中铝粉完全溶解后形成氧化铝溶胶。

12.如权利要求1所述的一种纤维增强氧化硅-氧化铝二元气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氧化铝溶胶pH为3.2～4.5。

13.如权利要求1所述的一种纤维增强氧化硅-氧化铝二元气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的氧化铝与所述酸之间的摩尔比为1:1.1～1.5。