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公开(公告)号：CN118461183A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410651570.0
申请日：2024-05-24
Applicant: 东华大学
Abstract: 本发明公开了一种扭绞互锁结构可拉伸碳纳米纤维气凝胶及其制备方法。该气凝胶以类弹簧螺旋卷曲纤维为结构基元，由多股螺旋卷曲纤维沿长度方向连续扭绞互锁而成。该方法步骤包括：首先将聚合物、溶剂和含水量调节剂混合，制备出对纺丝环境水汽含量敏感的纺丝液，再调控静电纺丝环境温湿度，使环境中的高水汽含量与纺丝液的低含水量形成湿度梯度，诱导静电纺丝射流快速并提前固化，获得扭绞互锁结构可拉伸碳纳米纤维气凝胶前驱体，再经过预氧化和碳化得到最终产品。本发明解决了碳纳米纤维气凝胶拉伸性不足的问题；且本发明的制备方法简单易行、工艺连续，可以在现有静电纺丝生产设备上进行。
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公开(公告)号：CN114524680B
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202210060174.1
申请日：2022-01-19
Applicant: 东华大学 , 华阳新材料科技集团有限公司 , 山西华瑞纳米新材料科技有限公司
IPC: C04B35/80 , C04B35/14 , C04B35/622 , C04B35/624 , D01D5/00 , D04H1/728
Abstract: 本发明涉及一种内部搭接有纳米薄膜的陶瓷纳米纤维材料及其制备方法，该陶瓷纳米纤维材料由以下制备方法制备得到：(1)将硅源与溶剂、催化剂、去离子水混合，经水解缩合反应得到硅溶胶；(2)将硅溶胶通入陶瓷纳米纤维支架内部，然后经干燥、煅烧得到目的产物。本发明通过将硅溶胶注入陶瓷纳米纤维支架内部，使其在陶瓷纳米纤维支架内部超铺展成膜，以单层连续的结构形式搭接于纤维上，将纤维支架中连通型大孔转变为较小尺寸的孔隙，增加气流传导路径长度与迂曲度；纤维支架以及二维纳米薄膜之间粘结稳定，使该材料在外力作用下可产生多级结构协同形变。与现有技术相比，本发明陶瓷纳米纤维材料高温隔热性能较好，力学强度与稳定性较好。
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公开(公告)号：CN114524680A
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202210060174.1
申请日：2022-01-19
Applicant: 东华大学 , 华阳新材料科技集团有限公司 , 山西华瑞纳米新材料科技有限公司
IPC: C04B35/80 , C04B35/14 , C04B35/622 , C04B35/624 , D01D5/00 , D04H1/728
Abstract: 本发明涉及一种内部搭接有纳米薄膜的陶瓷纳米纤维材料及其制备方法，该陶瓷纳米纤维材料由以下制备方法制备得到：(1)将硅源与溶剂、催化剂、去离子水混合，经水解缩合反应得到硅溶胶；(2)将硅溶胶通入陶瓷纳米纤维支架内部，然后经干燥、煅烧得到目的产物。本发明通过将硅溶胶注入陶瓷纳米纤维支架内部，使其在陶瓷纳米纤维支架内部超铺展成膜，以单层连续的结构形式搭接于纤维上，将纤维支架中连通型大孔转变为较小尺寸的孔隙，增加气流传导路径长度与迂曲度；纤维支架以及二维纳米薄膜之间粘结稳定，使该材料在外力作用下可产生多级结构协同形变。与现有技术相比，本发明陶瓷纳米纤维材料高温隔热性能较好，力学强度与稳定性较好。
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公开(公告)号：CN114349526A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202111381864.9
申请日：2021-11-22
Applicant: 东华大学
Abstract: 本发明涉及一种具有曲折连续相结构的陶瓷纳米纤维气凝胶及其制备方法，该气凝胶由多层呈曲折波浪结构的陶瓷纳米纤维膜堆叠粘结而成；该方法步骤包括：(1)取陶瓷纳米纤维膜放入硅溶胶中浸渍，然后取出陶瓷纳米纤维膜并逐层堆叠，制得纤维/硅溶胶复合块体；(2)将所得纤维/硅溶胶复合块体进行控速逐级冷冻，然后真空干燥，再进行煅烧，即得目的产物。本发明将陶瓷纳米纤维膜在稀浓度的硅溶胶中逐层堆叠，经控速逐级冷冻诱导单层纤维膜产生曲折波浪结构，最后通过高温煅烧在纤维膜层间形成稳定的粘结网络，得到具有曲折连续相结构的气凝胶。与现有技术相比，本发明气凝胶具有良好的高温隔热能力以及力学强度，且制备方法简单，可控性好。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114213062A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111381825.9
申请日：2021-11-22
Applicant: 东华大学
Abstract: 本发明涉及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，该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，SiO2气凝胶纳米颗粒以非连续相的形式附着于陶瓷纳米纤维上或不完全填充于陶瓷纳米纤维三维柔弹性网络支架内；该方法包括以下步骤：(1)取陶瓷纳米纤维三维柔弹性网络支架浸入SiO2溶胶中，取出后静置，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)对所得复合凝胶块进行老化处理，再经超临界干燥，即得目的产物。与现有技术相比，本发明材料可承受较大的形变而不发生脆性断裂，具有优异的可弯折性及压缩回弹性，具有较低的导热系数，厚度较大，可应用于大型设备隔热领域。
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公开(公告)号：CN118685891A
公开(公告)日：2024-09-24
申请号：CN202410892558.9
申请日：2024-07-04
Applicant: 东华大学
Abstract: 本发明公开了一种三轴纺丝超弹耐高温复合碳纳米纤维气凝胶及其制备方法。该气凝胶由核层为碳、壳层为氧化物陶瓷的卷曲纤维交织而成。本发明利用静电纺丝技术制备复合碳纳米纤维气凝胶，首先制备内层聚丙烯腈溶液，并调节水/醇比例制备出水含量可控的中层陶瓷溶胶，获得初始纺丝阶段具有相容性的纺丝液，再调控外层喷头气流温湿度，进一步调节纺丝过程中陶瓷溶胶水含量，使纺丝液变为不相容状态，纺丝液射流快速并提前固化，获得卷曲交织结构纳米纤维气凝胶前躯体，最后通过变氛围、快速连续化热处理得到最终产品。本发明解决了碳纳米纤维气凝胶力学性能不足、易氧化的问题；且制备方法简单易行、工艺连续，可以在现有静电纺丝生产设备上进行。
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公开(公告)号：CN114455846B
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202210060172.2
申请日：2022-01-19
Applicant: 东华大学 , 华阳新材料科技集团有限公司 , 山西华瑞纳米新材料科技有限公司
IPC: C03C13/06 , C03B37/005 , C04B35/185 , C04B35/622 , C04B35/624
Abstract: 本发明涉及一种具有垂直取向结构的多孔莫来石纳米纤维基絮片材料及其制备方法，该材料由以下制备方法制得：(1)取硅源、铝源分散于溶剂中，加入去离子水和催化剂，调节pH为5～7，进行水解反应，然后加入聚合物溶液，得到纺丝溶液；(2)通过静电纺丝将纺丝溶液制成前驱体纤维材料；(3)对前驱体纤维材料进行煅烧，即得目的产物。本发明通过在莫来石纳米单纤维上引入孔，降低了空气分子的热传导和固体传热效应，提高了陶瓷纤维材料的隔热性能，絮片的垂直取向结构提升了材料强度。与现有技术相比，本发明絮片材料厚度较大，层间剥离强度较高，隔热性能较好，可直接制备出尺寸及厚度较大的陶瓷纤维絮片，可满足大型设备隔热领域的应用需求。
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公开(公告)号：CN114213062B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202111381825.9
申请日：2021-11-22
Applicant: 东华大学
Abstract: 本发明涉及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，该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，SiO2气凝胶纳米颗粒以非连续相的形式附着于陶瓷纳米纤维上或不完全填充于陶瓷纳米纤维三维柔弹性网络支架内；该方法包括以下步骤：(1)取陶瓷纳米纤维三维柔弹性网络支架浸入SiO2溶胶中，取出后静置，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)对所得复合凝胶块进行老化处理，再经超临界干燥，即得目的产物。与现有技术相比，本发明材料可承受较大的形变而不发生脆性断裂，具有优异的可弯折性及压缩回弹性，具有较低的导热系数，厚度较大，可应用于大型设备隔热领域。
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公开(公告)号：CN114455846A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202210060172.2
申请日：2022-01-19
Applicant: 东华大学 , 华阳新材料科技集团有限公司 , 山西华瑞纳米新材料科技有限公司
IPC: C03C13/06 , C03B37/005 , C04B35/185 , C04B35/622 , C04B35/624
Abstract: 本发明涉及一种具有垂直取向结构的多孔莫来石纳米纤维基絮片材料及其制备方法，该材料由以下制备方法制得：(1)取硅源、铝源分散于溶剂中，加入去离子水和催化剂，调节pH为5～7，进行水解反应，然后加入聚合物溶液，得到纺丝溶液；(2)通过静电纺丝将纺丝溶液制成前驱体纤维材料；(3)对前驱体纤维材料进行煅烧，即得目的产物。本发明通过在莫来石纳米单纤维上引入孔，降低了空气分子的热传导和固体传热效应，提高了陶瓷纤维材料的隔热性能，絮片的垂直取向结构提升了材料强度。与现有技术相比，本发明絮片材料厚度较大，层间剥离强度较高，隔热性能较好，可直接制备出尺寸及厚度较大的陶瓷纤维絮片，可满足大型设备隔热领域的应用需求。
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