本發明屬于新型無機納米多孔材料領域,具體涉及一種大尺寸sic納米線氣凝膠的低成本制備方法。
背景技術:
氣凝膠是一種密度低、比表面積大、氣孔率高、導熱系數低的納米級介孔復合材料,在高溫隔熱系統、催化劑載體、過濾器、電子、光學等領域有著巨大的應用潛力。然而,傳統的陶瓷氣凝膠通常由納米粒子組成,強度低,脆性大,難以制成大尺寸制品,且在高溫下會發生體積收縮。因此,其實際應用一直受到限制。sic納米線氣凝膠是一種新型的氣凝膠材料,它不僅具有氣凝膠的超輕、絕熱、高比表面積和強吸附等特性,而且還具有sic納米線耐高溫、抗氧化、耐腐蝕、高強度、高彈性、強場發射等性能,特別是彌補了傳統氣凝膠脆性大的缺陷,該材料其在隔熱保溫、儲能、催化、防彈、環保等領域具有更為廣闊的應用前景。
文獻“ultralight,recoverable,andhigh-temperature-resistantsicnanowireaerogel”以硅氧烷干凝膠為主要原料,利用碳化硅納米線的原位生長及自組裝技術,制備了一種超輕、高彈性、耐高溫且面積大于150cm2納米線氣凝膠紙,其密度僅為5mg/cm3,氣孔率高達99.8%。專利號為201810086069.9,以聚碳硅烷為主要原料,采用常壓cvd法制備的sic納米線氣凝膠,密度小、純度高、透光性好。sic納米線氣凝膠是一種較新的材料,現在大多以價格昂貴且環境不友好的有機陶瓷前驅體為原料,幾乎沒有關于其大尺寸制品的研究報道,極大的限制了該材料的工業化應用。
技術實現要素:
為解決上述技術問題,本發明的目的是提出一種大尺寸sic納米線氣凝膠的低成本制備方法。
本發明解決上述技術問題所采用的技術方案:
一種大尺寸sic納米線氣凝膠低成本制備方法,所述的制備方案以淀粉為碳源、金屬硅為硅源,水為溶劑,加入分散劑和發泡劑,淀粉經過溶膠、發泡、凝膠固化、碳化后形成多孔碳;多孔碳提供硅碳反應生成sic納米線的生長空間和模板,隨著反應的進行碳結構被消耗,sic納米線大量生成且交織互聯成宏觀的三維sic納米線氣凝膠,具體步驟如下:
1)含硅淀粉溶膠配制:
將淀粉、金屬硅粉、水和分散劑按一定比例放入行星式球磨機中球磨混合均勻得到穩定的含硅淀粉溶膠;
2)發泡步驟:
將步驟1)得到的含硅淀粉溶膠,加入發泡劑,用攪拌機攪拌20min,在30~45℃,靜置2h
聲明:
“大尺寸SiC納米線氣凝膠的低成本制備方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)