[发明专利]一种纳米线/硅铝气凝胶复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种以二氧化硅纳米线作为增强体，硅铝气凝胶作为基体，通过超临界干燥技术制备二氧化硅纳米线/硅铝气凝胶复合材料的方法，其特征是：纳米线在不破坏气凝胶其它优良性能的同时，在纳米尺寸上改善硅铝气凝胶的力学性能，按下述步骤进行制备：

步骤一：称取一定质量的表面活性剂溶于一定体积的去离子水中，质量分数为1%~2.5%，再加入0.04M的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)（20ml～40ml）；待溶液澄清后，加入6ml～10ml盐酸，混合溶液在25℃～30℃下搅拌均匀；量取0ml～1ml正硅酸乙酯作为硅源加入混合溶液中，搅拌均匀后静置8h～13h;

步骤二：将得到的凝胶通过抽滤、干燥、煅烧等工艺除去表面活性剂，得到SiO₂纳米线白色粉末备用；

步骤三：将摩尔比为3:1～8:1的六水合氯化铝和正硅酸乙酯加入到烧杯中，再加入溶剂无水乙醇和去离子水，在磁力搅拌下恒速搅拌24h；

步骤四：将0 g～0.5 g步骤二制备的二氧化硅纳米线加入步骤三所得的硅铝溶胶中，超声处理0 min～60 min；

步骤五：将凝胶剂均匀的加入上述混合溶胶中，磁力搅拌时长5 min～15 min，静置、凝胶；

步骤六：步骤五所得湿凝胶老化后，用乙醇进行溶剂置换，最后放入超临界釜中进行超临界干燥；

步骤七：将得到的SiO₂纳米线/Al₂O₃-SiO₂气凝胶复合材料置于马弗炉中进行高温热处理。

2.根据权利要求1所说的制备SiO₂纳米线/Al₂O₃-SiO₂气凝胶复合材料的方法，其特征是：纳米线的制备所需的表面活性剂是三嵌段共聚物（F127）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）。

3.根据权利要求1所说的制备SiO₂纳米线/Al₂O₃-SiO₂气凝胶复合材料的方法，其特征是：所说的纳米线在马弗炉中煅烧优选为2K/min的升温速率至200℃，再以1 K/min的速率升温至500 ℃～600 ℃。

4.根据权利要求1所说的制备SiO₂纳米线/Al₂O₃-SiO₂气凝胶复合材料的方法，其特征是：所述的六水合氯化铝和正硅酸乙酯摩尔比为3:1～8:1。

5.根据权利要求1所说的制备SiO₂纳米线/Al₂O₃-SiO₂气凝胶复合材料的方法，其特征是：所述溶剂无水乙醇与去离子水加入的体积比优选为1:1～3:1。

6.根据权利要求3所说的制备SiO₂纳米线/Al₂O₃-SiO₂气凝胶复合材料的方法，其特征是：所述的凝胶剂优选为5ml～10ml的环氧丙烷。