老化35h后，經乙 醇或二氧化碳超臨界干燥后;在惰性氣體氦氣保護下，將氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合 材料進行800°C高溫煅燒，得氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料。
[0040] 實施例4
[0041] 1)無機纖維材料的處理：180°C下，干燥無機纖維4小時;將無機纖維浸入按無機纖 維、蒸餾水、表面活性劑及偶聯劑重量比為1:3:0.007:0.014的比例配制的表面處理劑溶液 后，于180°C下烘干3小時，冷卻得表面處理后的無機纖維；
[0042]其中，無機纖維為玻璃纖維；
[0043] 2)氧化鍺和氧化鋨雜化溶膠的制備:將氯化鍺、氯化鋨、醇類物質、去離子水、環氧 丙烷和催化劑按照摩爾比為0.5:1:40:30:0.2:10-4的比例配制混合液，攪拌15min靜置后， 得氧化鍺和氧化鋨雜化溶膠；
[0044] 3)浸滲:用步驟2)的氧化鍺和氧化鋨雜化溶膠浸滲經步驟1)處理后的無機纖維材 料；
[0045] 4)制備氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料:于65°C下，使步驟3)所得浸滲物中 的氧化鍺和氧化鋨雜化溶膠發生膠凝，得氧化鍺和氧化鋨雜化凝膠;45°C老化30h后，經乙 醇或二氧化碳超臨界干燥后;在惰性氣體氮氣保護下，將氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合 材料進行900°C高溫煅燒，得氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料。
[0046] 實施例5
[0047] 1)無機纖維材料的處理：175 °C下，干燥無機纖維4小時;將無機纖維浸入按無機纖 維、蒸餾水、表面活性劑及偶聯劑重量比為1:4:0.007:0.018的比例配制的表面處理劑溶液 后，于220°C下烘干2小時，冷卻得表面處理后的無機纖維；
[0048]其中，無機纖維為玻璃纖維；
[0049] 2)氧化鍺和氧化鋨雜化溶膠的制備:將氯化鍺、氯化鋨、醇類物質、去離子水、環氧 丙烷和催化劑按照摩爾比為1:2:35:25:0.4:10- 2的比例配制混合液，攪拌18min靜置后，得 氧化鍺和氧化鋨雜化溶膠；
[0050] 3)浸滲:用步驟2)的氧化鍺和氧化鋨雜化溶膠浸滲經步驟1)處理后的無機纖維材 料；
[0051] 4)制備氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料:于75°C下，使步驟3)所得浸滲物中 的氧化鍺和氧化鋨雜化溶膠發生膠凝，得氧化鍺和氧化鋨雜化凝膠;40°C老化45h后，經乙 醇或二氧化碳超臨界干燥后;在惰性氣體氖保護下，將氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材 料進行100(TC高溫煅燒，得氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料。
[0052] 實施例6
[0053] 1)無機纖維材料的處理:200°C下，干燥無機纖維5小時;將無機纖維浸入按無機纖 維、蒸餾水、表面活性劑及偶聯劑重量比為1:3:0.006:0.016的比例配制的表面處理劑溶液 后，于200°C下烘干3小時，冷卻得表面處理后的無機纖維；
[0054] 其中，無機纖維為玻璃纖維；
[0055] 2)氧化鍺和氧化鋨雜化溶膠的制備:將氯化鍺、氯化鋨、醇類物質、去離子水、環氧 丙烷和催化劑按照摩爾比為1:2:35:40:0.5:10- 3的比例配制混合液，攪拌14min靜置后，得 氧化鍺和氧化鋨雜化溶膠；
[0056] 3)浸滲:用步驟2)的氧化鍺和氧化鋨雜化溶膠浸滲經步驟1)處理后的無機纖維材 料；
[0057] 4)制備氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料:于65°C下，使步驟3)所得浸滲物中 的氧化鍺和氧化鋨雜化溶膠發生膠凝，得氧化鍺和氧化鋨雜化凝膠;25°C老化35h后，經乙 醇或二氧化碳超臨界干燥后;在惰性氣體氦氣保護下，將氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合 材料進行ll〇〇°C高溫煅燒，得氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料。
[0058]上述各實施例所用原料種類及其比例，如表1和表2所示。
[0059]表 1
[0060]
[0063] 實施例中所得樣品性能列于下表3。
[0064] 表 3
[0065]
[0066] 以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，所屬領域的普通技術人 員應當理解，參照上述實施例可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，這些 未脫離本發明精神和范圍的任何修改或者等同替換均在申請待批的權利要求保護范圍之 內。
【主權項】
1. 一種氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料的制備方法，其特征在于，所述復合材料 包括氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠、無機纖維材料，所述制備方法包括如下步驟： 1) 無機纖維材料的處理：150~200°C下，干燥無機纖維4~6小時;將無機纖維浸入按重 量比為1:2~4:0.004~0.008:0.012~0.02的比例的無機纖維、蒸餾水、表面活性劑及偶聯 劑配制的表面處理劑溶液處理后，于160~220 °C下烘干1~3小時，冷卻； 其中，所述無機纖維為玻璃纖維，所述玻璃纖維包括按質量百分比計的下述組份:Si02， 60-65% ；Α12〇3,15-22% ；Ca0,5-10% ；MgO,5-15% ；ZnO,〇-2% ；Ti〇2,l-3% ；Fe2〇3,〇-l% ； B2〇3,l-7% ； 2) 氧化鍺和氧化鋨雜化溶膠的制備:將氯化鍺、氯化鋨、醇類物質、去離子水、環氧丙烷 和催化劑按照摩爾比為0.5~1:0.5~2:10~50:10~40:0.05~0.5:10- 4~10-2的比例配制 混合液，攪拌10~20min靜置后，得氧化鍺和氧化鋨雜化溶膠； 3) 浸滲:用步驟2)的氧化鍺和氧化鋨雜化溶膠浸滲經步驟1)處理后的無機纖維材料； 4) 制備氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料:于50~80°C下，使步驟3)所得浸滲物中 的氧化鍺和氧化鋨雜化溶膠發生膠凝，得氧化鍺和氧化鋨雜化凝膠；20~50°C下老化20~ 50h后，經乙醇或二氧化碳超臨界干燥后；在惰性氣體保護下，將氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝 膠復合材料進行高溫煅燒，得氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料。2. 如權利要求1所述的一種氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料的制備方法，其特征 在于，所述步驟4)中惰性氣體為氮氣、氦氣或氖。3. 如權利要求1所述的一種氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料的制備方法，其特征 在于，所述步驟4)中高溫煅燒溫度為600~1200°C。4. 如權利要求1所述的一種氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料的制備方法，其特征 在于，所述醇類物質為甲醇、乙醇、丙醇或丁醇。5. 如權利要求1所述的一種氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料的制備方法，其特征 在于，所述催化劑為鹽酸、硫酸、磷酸、甲酸、乙酸、乙二酸或氫氟酸。6. 如權利要求1所述的一種氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料的制備方法，其特征 在于，所述偶聯劑為γ -氨丙基三乙氧基硅烷、Ν-β-氨乙基-γ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、 甲基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷。7. 如權利要求1所述的一種氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料的制備方法，其特征 在于，所述表面活性劑為十二烷基二甲基芐基氯化銨、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基二甲基 氧化胺、十二烷基二甲基胺乙內酯或甘油聚氧乙烯醚。8. 如權利要求1~7任意一種所述的氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料的制備方法， 其特征在于，所述方法制備的氧化鍺和氧化鋨雜化凝膠比表面積350~450m 2/g，孔隙率70 ~80%〇9. 如權利要求1~7任意一種所述的氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料的制備方法， 其特征在于，所述方法制備出的氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料在l〇〇〇°C下的熱導率 小于0.035w/m · k，收縮率小于3.4%。
【專利摘要】本發明提供了一種氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠復合材料的制備方法，方法包括將制備好的雜化溶膠浸滲到處理過的無機纖維材料中，經凝膠、充分老化后，再經超臨界干燥得雜化氣凝膠復合材料。本發明提供的技術方案制備工藝簡單、易操作，且首次制備出性能優異的氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠；本發明提供的技術方案制備出高比表面積、低密度、高孔隙率的氧化鍺和氧化鋨雜化氣凝膠，其優異性能為比表面積350～450m2/g、密度0.13～0.20g/m3、孔隙率70～80％；本發明提供的氣凝膠復合材料在1000℃下的熱導率小于0.035w/m·k，收縮率小于3.4％；本發明提供的技術方案，拓寬了氧化鍺材料的發展和應用。
【IPC分類】C04B38/00, C04B35/84, C04B35/82
【公開號】CN105693270
【申請號】CN201610067460
【發明人】楊卓舒, 紀勇, 孟憲嫻
【申請人】卓達新材料科技集團有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年1月29日