一种多孔碳化硅/碳复合气凝胶的制备方法

技术特征：
1.一种多孔碳化硅/碳复合气凝胶的制备方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：一、水凝胶前驱体制备：将丙烯酰胺与n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶于超纯水中，加入碳纤维进行超声分散，然后滴入过硫酸铵溶液，最后固化，得到水凝胶前驱体；所述的丙烯酰胺与n,n-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为(10～50):1；所述的丙烯酰胺与超纯水的质量比为(0.1～1):1；所述的碳纤维的质量与超纯水的体积比为(0～5)g:1ml；所述的丙烯酰胺的质量与过硫酸铵溶液的体积比为1g:(1～5)ml；所述的过硫酸铵溶液的浓度为0.05g/ml～2g/ml；二、气凝胶前驱体制备：在温度为-20℃～-60℃的条件下，将水凝胶前驱体预冷冻12h～48h，得到冷冻后的水凝胶，将冷冻后的水凝胶进行冷冻干燥，得到气凝胶前驱体；三、烧结：将硅源粉铺放在石墨坩埚底部，得到反应硅源层，将气凝胶前驱体覆盖于反应硅源层表面上，然后在惰性气体下高温烧结，冷却到室温后，得到多孔碳化硅/碳复合气凝胶。2.根据权利要求1所述的一种多孔碳化硅/碳复合气凝胶的制备方法，其特征在于步骤一中所述的碳纤维的长度为0.05mm～1mm。3.根据权利要求1所述的一种多孔碳化硅/碳复合气凝胶的制备方法，其特征在于步骤一中所述的超声分散具体为在磁力搅拌转速为100rpm～600rpm的条件下，超声分散1h～24h；步骤一中所述的固化具体为在温度为30℃～70℃的条件下，固化10min～80min。4.根据权利要求1所述的一种多孔碳化硅/碳复合气凝胶的制备方法，其特征在于步骤二中所述的冷冻干燥具体为在温度为-40℃～-60℃的条件下，冷冻干燥12h～48h。5.根据权利要求1所述的一种多孔碳化硅/碳复合气凝胶的制备方法，其特征在于步骤三中所述的硅源粉为二氧化硅粉末与硅粉的混合物；所述的二氧化硅粉末与硅粉的摩尔比为(0.1～1):1。6.根据权利要求5所述的一种多孔碳化硅/碳复合气凝胶的制备方法，其特征在于所述的二氧化硅粉末与硅粉的混合物是按以下步骤制备：在转速为60r/min～100r/min的条件下，将二氧化硅粉末和硅粉用球磨机混合1h～10h。7.根据权利要求5所述的一种多孔碳化硅/碳复合气凝胶的制备方法，其特征在于所述的二氧化硅粉末的粒径为50目～1000目；所述的硅粉的粒径为50目～1000目。8.根据权利要求1所述的一种多孔碳化硅/碳复合气凝胶的制备方法，其特征在于步骤三中所述的惰性气体为氮气或氩气。9.根据权利要求1所述的一种多孔碳化硅/碳复合气凝胶的制备方法，其特征在于步骤三中所述的气凝胶前驱体与硅源粉的质量比为1:(1～10)。10.根据权利要求1所述的一种多孔碳化硅/碳复合气凝胶的制备方法，其特征在于步骤三中所述的高温烧结具体为将温度由室温升高到800℃～1600℃，然后在温度为800℃～1600℃的条件下保温0.5h～24h。

技术总结
一种多孔碳化硅/碳复合气凝胶的制备方法，它涉及一种碳化硅/碳复合气凝胶的制备方法。本发明要解决现有碳化硅/碳复合材料的制备设备要求高、工艺过程复杂的问题，同时解决单一碳化硅材料吸收频带窄、吸收性能有限的问题。制备方法：一、水凝胶前驱体制备；二、气凝胶前驱体制备；三、烧结。本发明用于多孔碳化硅/碳复合气凝胶的制备。碳复合气凝胶的制备。碳复合气凝胶的制备。


技术研发人员：王志江 戴丁
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2022.05.31
技术公布日：2022/8/12