[发明专利]一种具有两相海岛结构的柔弹性气凝胶复合隔热材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有两相海岛结构的柔弹性气凝胶复合隔热材料，其特征在于，该复合隔热材料包括陶瓷纳米纤维三维柔弹性网络支架以及SiO₂气凝胶纳米颗粒，所述SiO₂气凝胶纳米颗粒以非连续相的形式附着于所述陶瓷纳米纤维三维柔弹性网络支架的陶瓷纳米纤维上或不完全填充于所述陶瓷纳米纤维三维柔弹性网络支架内；

所述复合隔热材料的最大屈曲应变大于40％，压缩塑性形变小于15％；常温下导热系数为0.024～0.030W·m^-1·k^-1。

2.根据权利要求1所述的一种具有两相海岛结构的柔弹性气凝胶复合隔热材料，其特征在于，在该复合材料中所述SiO₂气凝胶纳米颗粒的负载率大于60％。

3.根据权利要求1所述的一种具有两相海岛结构的柔弹性气凝胶复合隔热材料，其特征在于，所述陶瓷纳米纤维三维柔弹性网络支架为陶瓷纳米纤维海绵。

4.根据权利要求3所述的一种具有两相海岛结构的柔弹性气凝胶复合隔热材料，其特征在于，所述陶瓷纳米纤维海绵的组分包括氧化硅、氧化锆、氧化铝、氧化钛、氧化锡、氧化镝、氧化镧、氧化钕、氧化锰、氧化铁或氧化铈中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种具有两相海岛结构的柔弹性气凝胶复合隔热材料，其特征在于，所述陶瓷纳米纤维三维柔弹性网络支架的厚度为3～40mm，体积密度为5～100mg/cm³，孔隙率大于95％。

6.根据权利要求1所述的一种具有两相海岛结构的柔弹性气凝胶复合隔热材料，其特征在于，该复合隔热材料的厚度为2～30mm。

7.如权利要求1-6任一所述的一种具有两相海岛结构的柔弹性气凝胶复合隔热材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将陶瓷纳米纤维三维柔弹性网络支架放入SiO₂溶胶中浸渍，然后取出静置，SiO₂溶胶在陶瓷纳米纤维三维柔弹性网络支架中发生凝胶化，制得复合凝胶块；

(2)将所得复合凝胶块放在无水乙醇中静置老化，再经超临界干燥，即得目的产物。

8.根据权利要求7所述的一种具有两相海岛结构的柔弹性气凝胶复合隔热材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，SiO₂溶胶中SiO₂的质量分数为0.5～2％。

9.根据权利要求7所述的一种具有两相海岛结构的柔弹性气凝胶复合隔热材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，SiO₂溶胶的制备过程为：

将硅源前驱体溶解于溶剂中，加入去离子水和酸性催化剂，一次调节pH，进行水解反应，然后加入碱性催化剂，二次调节pH，继续搅拌，即得目的产物。

10.根据权利要求7所述的一种具有两相海岛结构的柔弹性气凝胶复合隔热材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，静置时间为1～24h，静置温度为10～35℃；

步骤(2)中，静置老化的时间为1～72h，静置老化的温度为30～50℃。