CN108329046A

CN108329046A - 一种炭气凝胶隔热复合材料的制备方法

Info

Publication number: CN108329046A
Application number: CN201810162784.6A
Authority: CN
Inventors: 冯军宗; 冯坚; 张震; 姜勇刚; 李良军
Original assignee: National University of Defense Technology
Current assignee: Hunan Ronglan Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2018-07-27
Anticipated expiration: 2038-02-26
Also published as: CN108329046B

Abstract

本发明公开了一种炭气凝胶隔热复合材料的制备方法，目的是提供一种简单高效、成本低，制备出来的材料成型性好、轻质高强且高效隔热的炭气凝胶隔热复合材料的制备方法。技术方案是以酚有机单体和醛有机单体为炭前驱体，以可高温分解挥发的盐为自牺牲盐模板，以有机溶剂为溶剂，采用酸性或碱性催化剂配制含盐有机溶胶；采用真空浸渍工艺制备含盐有机溶胶纤维预制件复合体；采用溶剂热工艺制备纤维增强含盐有机凝胶复合体；采用常压干燥工艺制备纤维增强有机气凝胶复合体；采用炭化裂解工艺制备纤维增强炭气凝胶复合材料。本发明工艺简单，周期较短，成本低廉，采用本发明制备的材料成型性好，强度高，导热系数低，隔热性能好。

Description

一种炭气凝胶隔热复合材料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种耐超高温隔热材料的制备方法，尤其涉及一种轻质高强度的耐超高温炭气凝胶隔热复合材料的制备方法。

背景技术

炭气凝胶是一种具有纳米三维网络结构，由纳米尺寸颗粒组成的纳米多孔材料，这种独特的结构使它具有比表面积高、孔体积大、密度低、热导率低等特性，同时，它又具有物理化学性质稳定、红外辐射遮挡能力强、惰性气氛下耐超高温(最高可达2000℃以上)等炭材料的固有性质，在超高温隔热领域具有巨大的应用潜力。因为服役环境除超高温外，一般还存在热冲击强、热振动大等复杂严苛的热力学环境，所以需要通过纤维增强的方式制备炭气凝胶复合材料，得到耐超高温、高效隔热、耐腐蚀、抗热震、轻质的纤维增强炭气凝胶隔热复合材料。

炭气凝胶一般由有机气凝胶经高温炭化裂解制备得到，有机气凝胶的制备又需要经过溶胶、凝胶、老化、溶剂置换、超临界干燥等工艺步骤，这是目前制备炭气凝胶最成熟，应用最广泛的方法，但是存在工艺周期长，超临界干燥工艺严苛，成本较高等不足，而且炭化裂解过程中材料会发生较大的体积收缩使材料开裂，导致目前制备的炭气凝胶隔热复合材料力学强度差，隔热效率低，这些都极大地限制了其在超高温隔热领域的应用。【MaterLett.,2011,65:3454-3456】近年来，研究人员不断研究开发新的工艺方法制备炭气凝胶，包括化学气相沉积、湿纺、干纺、软模板法、硬模板法、活化法、有机盐一步裂解法、盐模板法、溶剂热法等。然而，化学气相沉积、湿纺和干纺法成本较高，难以大规模工业化生产。活化法常被用来调节微、介孔结构和增加比表面积，然而活化剂有强烈的腐蚀性和毒性，容易对环境和设备造成损害，且会大幅降低炭气凝胶的产率。硬模板法可以赋予炭气凝胶模板剂的独特结构，但是必要的去除模板的步骤提高了成本，延长了生产周期。软模板法虽然避免了模板去除的步骤，但对孔结构的调控有限。有机盐一步裂解法虽然工艺简单，但只能制备粉末状炭气凝胶，且无法调控孔结构和物理化学性质，难以制备用于超高温隔热的块状炭气凝胶。【J.Mater.Chem.A,2017,5,2411-2428；Chem.Mater.,2014,26:196-210】简单高效、低成本地制备高强度、高效隔热的耐超高温炭气凝胶复合材料是未来主要的研究方向。

溶剂热法制备炭材料与煤炭的形成过程类似，是一种在较为温和的条件下(250℃以下，10MPa以下)使碳水化合物交联预炭化形成炭材料的工艺，绿色环保，成本低廉。溶剂热法可以使炭材料中含有呋喃、芳香环等氧取代芳香类单元，从而可以进一步调节炭材料的物理化学结构，而且在200℃左右的较低温度下就可以使材料预炭化成型并具有较高强度，从而可以抵抗溶剂的表面张力进行常压干燥。然而，溶剂热法采用有机溶剂作为分散剂，一般仅可以调节炭气凝胶的介孔和大孔结构，不能调控微孔结构，难以满足制备隔热用炭气凝胶(需要微孔、介孔抑制气态热导率)的需求，因此需要与其他方法相结合才能制备成型性好，纳米孔结构可控的炭气凝胶隔热复合材料。

盐模板法是一种制备炭气凝胶的新方法，工艺步骤包括原料混合、升温炭化、水洗除盐、常压干燥，具有工艺简单、周期短、成本较低等优势，而且孔径调节范围宽(可调节微孔结构，比表面积可高达2600m²/g以上)，适用于多种炭前驱体(酚醛类有机单体、葡萄糖和木质素等生物质、新型炭源--离子液体等)，但也存在一些不足，比如盐模板在造孔的同时也会导致炭骨架的发泡膨胀从而破坏坍塌，使制备得到的炭气凝胶含有宏观大孔甚至碎裂成粉末状炭气凝胶，这类粉末状炭气凝胶在分离吸附、电池能源等领域具有广阔应用前景，但难以应用于超高温隔热领域；此外，常用的盐模板(KCl，ZnCl₂、NaCl、SnO₂等)在高温炭化过程中一般都会被氧化为相应的金属氧化物，因此需要用盐酸溶液多次水洗才能去除，水洗除盐步骤在很大程度上延长了盐模板法的制备周期，且盐难以完全去除，因此需要对盐模板法制备炭气凝胶的工艺进行改进和研究。【Adv.Mater.,2013,25:75–79；Adv.Mater.,2013,25:5838–5855；Angew.Chem.Int.Ed.,2006,55:1-6】

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高强度炭气凝胶隔热复合材料的制备方法，该方法简单高效、成本低，制备出来的材料成型性好、轻质高强、高效隔热。

为了解决目前制备炭气凝胶存在的上述问题，尤其是工艺繁琐、工艺周期长、干燥工艺严苛导致生产成本高昂，以及现有的炭气凝胶复合材料力学强度较低、隔热性能有待进一步提高等问题，在综合分析目前制备炭气凝胶复合材料各种方法的优势与不足的基础上，本发明提出自牺牲盐模板法，结合溶剂热法制备耐超高温、轻质、高强度、高效隔热的炭气凝胶复合材料。溶剂热法可以使炭前驱体在较低温度下和较短时间内预炭化从而具有一定强度，可以承受常压干燥过程中溶剂挥发引起的表面张力，保持其纳米孔结构，避免了传统的超临界干燥工艺，缩短了工艺周期，且工艺简单，绿色环保。选用可以在高温下挥发分解的自牺牲盐模板，不但可以调节纳米孔结构，增大比表面积和孔体积，从而抑制气态热导率并减小固态热导率，而且盐作为模板在干燥过程中可以起到支撑纳米网络骨架结构的作用，从而减小干燥收缩率防止材料开裂，更重要的是，自牺牲盐模板省去了传统盐模板法的水洗除盐步骤，进一步简化了工艺，缩短了制备周期。通过溶剂热-常压干燥-炭化裂解工艺步骤可以简单高效、低成本的制备轻质高强、耐超高温的炭气凝胶隔热复合材料。

本发明高强度炭气凝胶复合材料由炭前驱体纤维预制件、纳米多孔炭气凝胶基体组成；其中炭前驱体纤维指由有机物组成的纤维即有机纤维，包括聚丙烯腈基有机纤维、黏胶基有机纤维、酚醛基有机纤维、沥青基有机纤维，炭前驱体纤维预制件由有机纤维铺排得到或者由有机纤维束编织而成，炭前驱体纤维预制件的表观密度在0.08～0.30g/cm³之间。纳米多孔炭气凝胶基体由以酚有机单体、醛有机单体为炭前驱体，以可高温分解的盐为自牺牲模板，以醇为溶剂，采用酸性或碱性催化剂，通过溶剂热-常压干燥-炭化裂解工艺即可制备得到；高强度、高效隔热的炭气凝胶复合材料的密度为0.10～0.37g/cm³，真空或惰性气氛下耐温可达2200℃，真空下1000℃导热系数为0.051～0.147W/m·K。

本发明高强度炭气凝胶复合材料制备方法包括以下步骤：

第一步，配制含盐有机溶胶，方法是：

以酚有机单体和醛有机单体为炭前驱体，以可高温分解挥发的盐为自牺牲盐模板，以有机溶剂为溶剂，采用酸性(盐酸、醋酸或高氯酸中任何一种)或碱性催化剂(碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钾、醋酸镁或六次甲基四胺中任何一种)配制含盐有机溶胶，具体过程为：

首先将酚有机单体、醛有机单体、自牺牲盐模板和催化剂混合搅拌0.1～10h(小时)得到含盐酚醛预聚物，然后加入溶剂继续搅拌至形成均匀的溶液，得到含盐有机溶胶，其中，五种原料的摩尔比为醛：酚＝2，自牺牲盐模板：酚＝0.1～3，溶剂：酚＝15～50，催化剂：酚＝0.005～0.1；

所述酚有机单体为苯酚或间苯二酚；

所述醛有机单体为甲醛或糠醛；

所述自牺牲盐模板为硫氰酸铵、醋酸铵或硫酸铵中任意一种；

所述溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇中任意一种；

第二步，采用真空浸渍工艺制备含盐有机溶胶纤维预制件复合体，方法是：

根据炭前驱体纤维预制件的体积大小和炭前驱体纤维预制件的表观密度，采用质量＝密度×体积计算所需炭前驱体纤维质量，称取所需质量的炭前驱体纤维，用模具将称取的炭前驱体纤维夹持固定，且使纤维排布方向垂直于隔热使用时的热流方向，获得炭前驱体纤维预制件，将纤维预制件放置在密封的容器中，采用真空浸渍工艺用第一步所得的含盐有机溶胶对纤维预制件进行真空浸渍，得到含盐有机溶胶纤维预制件复合体；

所述炭前驱体纤维为聚丙烯腈基纤维、黏胶基纤维、酚醛基纤维或沥青基纤维中的任意一种；

所述炭前驱体纤维预制件的表观密度要求为0.08～0.30g/cm³；

第三步，采用溶剂热工艺制备纤维增强含盐有机凝胶复合体，方法是：

将含盐有机溶胶纤维预制件复合体放入高压釜后密封，预充惰性气体(氮气或氩气)提供高压环境防止溶胶中的溶剂过度挥发，惰性气体的压力达到压力阀值后，按第一升温程序加热至溶剂热温度后保温一定时间，冷却后取出得到纤维增强含盐有机凝胶复合体；

所述压力阀值为0.1～9MPa；

所述第一升温程序为0.5～10℃/min(即℃/分钟)的升温速率；

所述溶剂热温度为80～250℃；

所述保温一定时间为5～50h；

第四步，采用常压干燥工艺制备纤维增强有机气凝胶复合体，方法是：

将第二步所得纤维增强含盐有机凝胶复合体放入烘箱中进行常压(0.1MPa)干燥，按照第二升温程序逐步升温，冷却后得到纤维增强有机气凝胶复合体；

所述第二升温程序为40℃～50℃～60℃～80℃～100℃～120℃，在每个温度节点保温2～6h，温度节点之间升温速率为0.1～5℃/min；

第五步，采用炭化裂解工艺制备纤维增强炭气凝胶复合材料，方法是：

将纤维增强有机气凝胶复合体放入裂解炉，抽真空后预充惰性气体(氮气和氩气)作为保护气体，惰性气体的压力达到0.1MPa后，按照第三升温程序加热升温进行炭化裂解，冷却后得到纤维增强炭气凝胶复合材料。

所述第三升温程序为室温至炭化裂解最高温度的升温速率为0.5～10℃/min，炭化裂解最高温度为700℃～2000℃，在炭化裂解最高温度保温时间为1～10h。

采用本发明可以达到以下有益效果：

本发明提出自牺牲盐模板法，结合溶剂热工艺，以酚有机单体和醛有机单体为炭前驱体，以可高温自分解挥发的盐为自牺牲盐模板，以水或有机溶剂为溶剂，通过搅拌混合得到含盐有机溶胶，采用真空浸渍工艺浸渍炭前驱体纤维预制件后进行溶剂热反应制备得到纤维增强含盐有机凝胶复合体，再经常压干燥得到纤维增强含盐有机气凝胶复合体，最后经炭化裂解直接制备得到纤维增强炭气凝胶复合材料。

因此，本发明与现有技术相比较有以下优势：

(1)本发明制备的纤维增强炭气凝胶复合材料成型性好，强度高。第三步通过采用溶剂热法，在250℃以下的较高温度和自身产生的高压环境下凝胶成型，酚有机单体和醛有机单体充分交联反应形成纳米三维网络有机骨架，所用盐经实验研究发现均有催化作用，促进有机骨架充分交联缩聚从而具有较高强度，无纤维增强的纯炭气凝胶的压缩强度可以达到2.01～4.93MPa，采用纤维增强后进一步提高材料的强度，压缩强度可达3.4～6.9MPa，而传统溶胶-凝胶-超临界干燥-炭化裂解工艺制备得到的纯炭气凝胶的强度一般为0.02～1.21MPa，纤维增强炭气凝胶复合材料压缩强度一般为1.80～5.61MPa，可见本发明制备的纤维增强炭气凝胶复合材料具有更高强度。

(2)采用本发明制备的纤维增强炭气凝胶复合材料导热系数低，隔热性能好。通过提出自牺牲盐模板法，以可高温分解挥发的盐作为模板，调节炭气凝胶基体的微孔和介孔结构，使制备得到的炭气凝胶基体具有更大的比表面积和孔体积(BET比表面积高达1500m²/g，孔体积高达2.12cm³/g)，提高微孔在整个纳米孔结构中的含量，进一步抑制气态热传导并减小固态热传导，从而降低纤维增强炭气凝胶复合材料的热导率。本发明获得的纤维增强炭气凝胶复合材料在真空下1000℃、1500℃和2000℃导热系数分别为0.051～0.139W/m·K、0.208～0.297W/m·K和0.301～0.389W/m·K。而传统溶胶-凝胶-超临界干燥-炭化裂解工艺制备得到纤维增强炭气凝胶复合材料在真空下1000℃、1500℃和2000℃导热系数分别为0.064～0.201W/m·K、0.229～0.314W/m·K和0.325～0.486W/m·K，可见本发明制备的纤维增强炭气凝胶复合材料的热导率更低，超高温隔热性能更优异。

(3)本发明工艺简单，周期较短，成本低廉。本发明第一步以酚有机单体和醛有机单体为炭前驱体，以可高温自分解挥发的盐为自牺牲盐模板，以水或有机溶剂为溶剂，将原料直接混合均匀配制含盐有机溶胶；第二步利用含盐有机溶剂真空加压浸渍由聚丙烯腈基纤维、黏胶基纤维、酚醛基纤维或沥青基纤维制成的炭前驱体纤维预制件，经过溶剂热反应后得到纤维增强含盐有机凝胶复合体；第三步通过常压干燥纤维增强含盐有机凝胶复合体得到纤维增强含盐有机气凝胶复合体；第四步炭化裂解纤维增强含盐有机气凝胶复合体直接制备得到纤维增强炭气凝胶复合材料。本发明所用的原料均可工业获得，价格低廉；采用常压干燥工艺，避免了传统的超临界干燥工艺，设备简单，进一步降低成本；整个工艺流程中主要工艺步骤为第二步、第三步、第四步，即溶剂热工艺、常压干燥工艺和炭化裂解工艺，工艺时间均只需大约1～2天，整个工艺流程仅需3～6天，工艺周期短，适合工业化生产。

附图说明

图1为本发明总体流程图。

具体实施方式

以下为结合实施例对本发明作进一步说明，但这些实施例不得用于解释对本发明保护范围的限制。

实施例1：

(1)配制含盐有机溶胶：以间苯二酚有机单体和糠醛有机单体为炭前驱体，以硫氰酸铵为自牺牲盐模板，以甲醇为溶剂，采用碱性催化剂六次甲基四胺配制含盐有机溶胶，具体过程为：首先将间苯二酚、糠醛有机单体，硫氰酸铵、六次甲基四胺混合搅拌1h得到含盐酚醛预聚物，然后加入甲醇继续搅拌至形成均匀的溶液，得到含盐有机溶胶，其中，五种原料的摩尔比为糠醛：间苯二酚＝2，硫氰酸铵：间苯二酚＝1，甲醇：酚＝30，六次甲基四胺：间苯二酚＝0.01；

(2)采用真空浸渍工艺制备含盐有机溶胶纤维预制件复合体：根据聚丙烯腈基纤维预制件的体积大小和聚丙烯腈基纤维预制件的表观密度0.2g/cm³，采用质量＝密度×体积计算所需聚丙烯腈基纤维质量，称取所需质量的聚丙烯腈基纤维，用模具将称取的聚丙烯腈基纤维夹持固定，且使纤维排布方向垂直于隔热使用时的热流方向，获得纤维预制件；将纤维预制件放置在密封的容器中，采用真空浸渍工艺用第一步所得含盐有机溶胶对纤维预制件进行真空浸渍，得到含盐有机溶胶纤维预制件复合体；

(3)采用溶剂热工艺制备纤维增强含盐有机凝胶复合体：将含盐有机溶胶纤维预制件复合体放入高压釜后密封，预充氮气提供高压环境防止溶胶中的溶剂过度挥发，氮气的压力达到3MPa后，按2℃/min的升温速率加热至180℃后保温20h，冷却后取出得到纤维增强含盐有机凝胶复合体；

(4)常压干燥工艺制备纤维增强有机气凝胶复合体：将第二步所得纤维增强含盐有机凝胶复合体放入普通烘箱中进行常压干燥，按照设定的40℃～50℃～60℃～80℃～100℃～120℃，在每个温度节点保温4h，温度节点之间升温速率为1℃/min逐步升温，冷却后得到纤维增强有机气凝胶复合体；

(5)炭化裂解工艺制备纤维增强炭气凝胶复合材料：将纤维增强有机气凝胶复合体放入裂解炉，抽真空后预充氮气作为保护气氛，氮气的压力达到0.1MPa后，按照室温至炭化裂解最高温度的升温速率为5℃/min，炭化裂解最高温度为900℃，在炭化裂解最高温度保温时间为3h加热升温进行炭化裂解，冷却后得到纤维增强炭气凝胶复合材料。

实施例2～972

在第一步配制含盐有机溶胶时，酚有机单体、醛有机单体、自牺牲盐模板和催化剂的混合搅拌时间0.1-10h应确保酚有机单体和醛有机单体充分反应形成酚醛预聚物，不同催化剂的用量取决于催化剂的种类，不同催化剂由于其催化活性存在差异所以其用量也不同，采用不同催化剂应保证酚有机单体和醛有机单体在混合搅拌0.1-10h后充分反应形成酚醛预聚物，所以催化剂的种类和混合搅拌时间对制备得到的纤维增强炭气凝胶复合材料的性质影响不大；在第二步真空浸渍工艺制备含盐有机溶胶纤维预制件复合体时，所用纤维种类均为炭前驱体纤维，在第五步炭化裂解工艺中均会炭化裂解形成炭纤维，不同炭前驱体纤维对制备得到的纤维增强炭气凝胶复合材料的性质影响很小；在第三步溶剂热工艺制备纤维增强含盐有机凝胶复合体时，对于所用惰性气体(氮气或氩气)的压力达到设定压力阀值，预充一定压力的惰性气体是为了防止溶剂热过程中溶剂在较高温度下在高压釜腔体内过度挥发导致溶剂原料配比改变，设定的压力由溶剂热温度决定，对于按第一升温程序加热至溶剂热温度保温一定时间，升温程序、溶剂热温度和溶剂热时间由所用原料种类决定，不同原料的反应活性不同，只要在设定的溶剂热温度和溶剂热时间内凝胶反应充分完全，对制备得到的纤维增强炭气凝胶复合材料的性质影响很小；在第四步常压干燥工艺制备纤维增强有机气凝胶复合体的过程，所用烘箱保证常压干燥充分彻底使溶剂完全挥发，第二升温程序逐步阶梯升温，防止快速升温过程中过大的表面张力导致材料收缩较大以致开裂；在第五步炭化裂解工艺制备纤维增强炭气凝胶复合材料时，炭化裂解温度和时间决定炭前驱体纤维预制件和有机气凝胶基体的炭化裂解程度以及自牺牲盐模板的挥发分解程度，只要保证炭前驱体纤维预制件和有机气凝胶基体完全炭化裂解为炭材料和炭气凝胶并且自牺牲盐模板完全挥发分解去除即可。以上条件均对纤维增强炭气凝胶隔热复合材料性能不影响，因此在实施例2～972所采用的工艺参数如表1所示，表中未列的实验工艺参数与实施例1相同。

表1纤维增强炭气凝胶隔热复合材料制备工艺参数及材料性能参数

Claims

1.一种炭气凝胶隔热复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，配制含盐有机溶胶，方法是：

以酚有机单体和醛有机单体为炭前驱体，以可高温分解挥发的盐为自牺牲盐模板，以有机溶剂为溶剂，采用酸性催化剂或碱性催化剂配制含盐有机溶胶，具体过程为：首先将酚有机单体、醛有机单体、自牺牲盐模板和催化剂混合搅拌得到含盐酚醛预聚物，然后加入溶剂继续搅拌至形成均匀的溶液，得到含盐有机溶胶，其中，五种原料的摩尔比为醛：酚＝2，自牺牲盐模板：酚＝0.1～3，溶剂：酚＝15～50，催化剂：酚＝0.005～0.1；

根据炭前驱体纤维预制件的体积大小和炭前驱体纤维预制件的表观密度，采用质量＝密度×体积计算所需炭前驱体纤维质量，称取所需质量的炭前驱体纤维，用模具将称取的炭前驱体纤维夹持固定，且使纤维排布方向垂直于隔热使用时的热流方向，获得炭前驱体纤维预制件，将纤维预制件放置在密封的容器中，采用真空浸渍工艺用含盐有机溶胶对纤维预制件进行真空浸渍，得到含盐有机溶胶纤维预制件复合体；

将含盐有机溶胶纤维预制件复合体放入高压釜后密封，预充惰性气体提供高压环境防止溶胶中的溶剂过度挥发，惰性气体的压力达到压力阀值后，按第一升温程序加热至溶剂热温度后保温一定时间，冷却后取出得到纤维增强含盐有机凝胶复合体；

将第二步所得纤维增强含盐有机凝胶复合体放入烘箱中进行常压干燥，按照第二升温程序逐步升温，冷却后得到纤维增强有机气凝胶复合体；

将纤维增强有机气凝胶复合体放入裂解炉，抽真空后预充惰性气体作为保护气体，惰性气体的压力达到0.1MP_a后，按照第三升温程序加热升温进行炭化裂解，冷却后得到纤维增强炭气凝胶复合材料。

2.如权利要求1所述的一种炭气凝胶隔热复合材料的制备方法，其特征在于第一步所述酸性催化剂指盐酸、醋酸或高氯酸中任何一种，所述碱性催化剂指碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钾、醋酸镁或六次甲基四胺中任何一种。

3.如权利要求1所述的一种炭气凝胶隔热复合材料的制备方法，其特征在于第一步所述酚有机单体为苯酚或间苯二酚；所述醛有机单体为甲醛或糠醛；所述自牺牲盐模板为硫氰酸铵、醋酸铵或硫酸铵中任意一种；所述溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇中任意一种。

4.如权利要求1所述的一种炭气凝胶隔热复合材料的制备方法，其特征在于第一步所述将酚有机单体、醛有机单体、自牺牲盐模板和催化剂混合搅拌得到含盐酚醛预聚物时的搅拌时间为0.1～10h。

5.如权利要求1所述的一种炭气凝胶隔热复合材料的制备方法，其特征在于第二步所述炭前驱体纤维为聚丙烯腈基纤维、黏胶基纤维、酚醛基纤维或沥青基纤维中的任意一种。

6.如权利要求1所述的一种炭气凝胶隔热复合材料的制备方法，其特征在于第二步所述炭前驱体纤维预制件的表观密度要求为0.08～0.30g/cm³。

7.如权利要求1所述的一种炭气凝胶隔热复合材料的制备方法，其特征在于所述惰性气体为氮气或氩气。

8.如权利要求1所述的一种炭气凝胶隔热复合材料的制备方法，其特征在于第三步所述压力阀值为0.1～9MPa；所述第一升温程序为0.5～10℃/min的升温速率；所述溶剂热温度为80～250℃；所述保温一定时间指5～50h。

9.如权利要求1所述的一种炭气凝胶隔热复合材料的制备方法，其特征在于第四步所述常压指0.1MPa，所述第二升温程序为40℃～50℃～60℃～80℃～100℃～120℃，在每个温度节点保温2～6h，温度节点之间升温速率为0.1～5℃/min。

10.如权利要求1所述的一种炭气凝胶隔热复合材料的制备方法，其特征在于第五步所述第三升温程序为室温至炭化裂解最高温度的升温速率为0.5～10℃/min，炭化裂解最高温度为700℃～2000℃，在炭化裂解最高温度保温时间为1～10h。