[发明专利]一种具有超低热导率的二氧化硅气凝胶及其制备方法

摘要

本发明公开了一种具有超低热导率的二氧化硅气凝胶及其制备方法。在气凝胶的制备方法中利用正硅酸乙酯为硅源，石墨为遮光剂。本发明的制备方法通过调节正硅酸乙酯、无水乙醇与水的体积比、石墨的质量分数，控制老化时间，得到具有超低热导率的二氧化硅气凝胶，所制得的气凝胶热导率在0.02W/(m·K)以下。采用本发明制备方法所制得的气凝胶比采用Al2O3作为遮光剂所制得的气凝胶热导率降低了48.72％以上，所制得的具有超低热导率的二氧化硅气凝胶可在航空航天、高温催化剂载体、建筑节能等军用和民用领域作为高效隔热材料使用。

主权项

一种具有超低热导率的二氧化硅气凝胶制备方法，其特征是，包括以下步骤：(1)将正硅酸乙酯、无水乙醇和水按照体积比为1:2:1～1:5:1混合，在常温下搅拌80～100min；(2)用0.2mol/L的盐酸将步骤(1)中所得溶液的pH值调节至3～4，放置在室温下水解24～36h，得前驱体溶液；(3)将胶体石墨分散于无水乙醇中，得质量分数为0.2～0.6wt％石墨溶液；然后将所得石墨溶液与步骤(2)中所得前驱体溶液按照体积比为1:3～4混合均匀；(4)用0.2mol/L的稀氨水将步骤(3)中所得混合溶液的pH值调节至6～7，凝胶老化2～3天，得石墨‑二氧化硅湿凝胶；(5)将步骤(4)所得石墨‑二氧化硅湿凝胶依次放入无水乙醇和丙酮中进行溶剂交换；(6)对完成溶剂交换的石墨‑二氧化硅湿凝胶进行超临界干燥，得石墨‑二氧化硅气凝胶。