CN110553470B

CN110553470B - 一种用于制备超低密度气凝胶的超临界干燥方法及由该方法制得的产品

Info

Publication number: CN110553470B
Application number: CN201910892859.0A
Authority: CN
Inventors: 李健; 张丽娟; 李文静; 张恩爽; 赵英民; 杨洁颖; 张昊
Original assignee: Aerospace Research Institute of Materials and Processing Technology
Current assignee: Aerospace Research Institute of Materials and Processing Technology
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2021-08-20
Anticipated expiration: 2039-09-20
Also published as: CN110553470A

Abstract

本发明公开了一种用于制备超低密度气凝胶产品的超临界干燥方法，包括：将湿凝胶浸没于放置有机溶剂的超临界干燥设备中并密封；将温度和压力调节为使得所使用的干燥介质呈液态，然后通入干燥介质以将有机溶剂带出；将温度和压力调节为使得干燥介质处于超临界状态，并通入干燥介质以进一步将有机溶剂带出；通过分段降压的方式将温度和压力恢复到常温常压状态。本发明还提供了由该方法制得的气凝胶产品。本发明方法解决了超低密度气凝胶经常规超临界干燥处理后隔热性能衰减严重且难以形成完整块体材料的问题，且可直接在常规设备上实现，本发明产品的密度低于50kg/m³，产品尺寸稳定性高，隔热性能优异，市场应用潜力大。

Description

一种用于制备超低密度气凝胶的超临界干燥方法及由该方法制得的产品

技术领域

本发明涉及气凝胶材料的干燥方法，具体涉及一种用于制备超低密度气凝胶的超临界干燥方法以及由该方法制得的产品。

背景技术

气凝胶被认为是目前所发现的隔热性能最好的固体材料。由于气凝胶的孔径小于空气分子的平均自由程，在气凝胶孔内没有空气对流，因而具有极低的气态热传导；同时由于气凝胶具有极高的孔隙率，固体所占体积比很低，因此其固态热传导也很低。

在远洋探测、地外深空探测领域中性能优良的隔热材料是必不可少的。由于船舶、空间站、飞船等空间狭小、任务成本高昂，使用密度低于50kg/m³的超低密度气凝胶材料将对减轻有效载荷、提高系统的安全性发挥重要作用。

在湿凝胶干燥成为气凝胶的过程中，内部液态溶剂的汽化脱出使凝胶结构承受巨大的毛细应力。超临界干燥过程通过超临界流体消除了气液界面，因此是目前最为理想的气凝胶干燥手段。然而，目前的超临界干燥工艺研究均只针对具有常规密度，即密度大于100kg/m³的气凝胶材料。对于具有超高孔隙率与薄弱骨架强度的超低密度气凝胶，经常规超临界干燥处理后尺寸收缩变化剧烈，甚至难以保持完整的块体状，其隔热性能也因纳米孔隙结构的破坏而严重衰减。针对以上问题，确有必要根据超低密度气凝胶的特点进行超临界干燥工艺的改进。

发明内容

本发明的目的是针对现有超临界干燥工艺的不足，提出一种适用于超低密度气凝胶材料的超临界干燥方法，以解决常规超临界干燥工艺处理后气凝胶结构收缩严重，隔热性能严重下降的问题。

本发明在第一方面提供了一种用于制备超低密度气凝胶产品的超临界干燥方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将含有第一有机溶剂的湿凝胶浸没于预先放置有第二机溶剂的超临界干燥设备中并密封；

(2)将所述超临界干燥设备中的温度调节为第一温度，并将所述超临界干燥设备中的压力调节为第一压力，使得超临界干燥所使用的干燥介质在所述第一温度和第一压力的条件下呈液态，向所述超临界干燥设备中通入呈液态的所述干燥介质进行液态冷循环以从所述湿凝胶中带出有机溶剂；

(3)在所述第一有机溶剂在所述湿凝胶的内部和外部达到扩散平衡之后，将所述超临界干燥设备中的温度调节为第二温度，并将所述超临界干燥设备中的温度调节为第二压力，使得所述干燥介质在所述第二温度和第二压力的条件下处于超临界状态，并向所述超临界干燥设备中通入处在超临界状态的所述干燥介质进行超临界热循环以进一步从所述湿凝胶中带出有机溶剂从而实现对所述湿凝胶的超临界干燥；

(4)通过分段降压的方式，将所述超临界干燥设备中的温度和压力恢复到常温和常压状态，由此通过超临界干燥制得所述超低密度气凝胶产品；

其中，所述第一温度低于常温，所述第二温度高于常温。

本发明在第二方面提供了根据本发明第一方面所述的方法制得的气凝胶产品。

本发明提供了一种超低密度气凝胶材料的超临界干燥方法，通过优化的工艺控制步骤，可实现在干燥过程中对超低密度气凝胶纳米骨架结构的有效保护。首先，同直接加热超临界干燥设备使干燥介质例如二氧化碳进入超临界状态的常规干燥方式相比，预先在超临界干燥设备中通入液态干燥介质例如液态二氧化碳进行冷循环以置换出气凝胶内大部分有机溶剂，可有效避免因有机溶剂在高温及浓度差的作用下快速脱出造成的气凝胶结构破坏。预先用液态二氧化碳浸泡待干燥的湿凝胶，可以在超临界干燥前，预先将湿凝胶中的溶剂置换为二氧化碳。因为虽然超临界二氧化碳可以消除气凝中溶剂脱出时的气液界面，但是二氧化碳达到超临界态前，总有一个二氧化碳还不是超临界态的加温加压过程，在这一过程中，湿凝胶中的有机溶剂在高温及浓度差的作用下快速脱出凝胶骨架，这是造成低密度凝胶难以保持结构的主要原因。预先将湿凝胶中的溶剂置换为二氧化碳，可以避免上述问题。

其次，通过控制干燥介质例如二氧化碳进入超临界干燥状态中的升温速率，减少气凝胶因热应力造成的结构收缩，同时保持块体材料的尺寸不发生显著变化。最后，分段控制超临界干燥后超临界干燥设备中的降压速率，使干燥介质例如二氧化碳流体从气凝胶内部缓慢脱出，避免气凝胶因内外压差造成的结构破坏。

与现有技术相比，本发明提供的超临界干燥方法解决了密度低于50kg/m³的超低密度气凝胶块体材料在干燥过程中纳米骨架结构易受破坏，隔热性能衰减严重的问题。通过低温液态干燥介质例如二氧化碳循环置换有机溶剂并降低其扩散速度、控制系统的超临界干燥升温速率与干燥后的降压速率以降低超低密度气凝胶的热应力与压应力，实现具有优异隔热性能超低密度气凝胶材料的制备。本发明所提出改进的超临界干燥工艺可直接在目前大部分的超临界干燥设备上得到实现，无需额外的设备改造成本，所制备的产品尺寸稳定性高，隔热性能优异，因此具有很高的市场应用潜力。

附图说明

图1为实施例中制得的产品的照片。图1的图A显示的是本发明实施例1中制得的产品(架在白色塑料碗上)的照片；图1的图B显示的是本发明对比例1中制得的产品(装在透明塑料袋中)的照片。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

其中，所述第一温度低于常温，所述第二温度高于常温。

在一些优选的实施方式中，所述第一有机溶剂和第二有机溶剂独立地为非醇类有机溶剂，并且在常温常压下呈液态，如乙腈、乙醚及丙酮等。在另一些优选的实施方式中，所述第一有机溶剂和第二有机溶剂为相同溶剂。

在另一些优选的实施方式中，所述超临界干燥设备中待干燥的湿凝胶与预先放置的所述第二有机溶剂的体积比为1：2～1：3。另外优选的是，所述超临界干燥设备中待干燥的湿凝胶与超临界干燥设备的容积比为1：10～1：5。另外优选的是，所述干燥介质为二氧化碳，因为二氧化碳的超临界温度仅为31℃，可以降低在高温超临界循环过程中超低密度气凝胶的热收缩。

在另一些优选的实施方式中，所述液态冷循环包括如下步骤：

(I)将所述干燥介质的温度冷却为所述第一温度，优选的是，所述第一温度为10～18℃；

(II)向密闭的超临界干燥设备中通入冷却的所述干燥介质，直到超临界干燥设备中的压力变为所述第一压力，优选的是，所述第一压力超出在所述第一温度下所述干燥介质的液化压力0.5～1.0MPa；

(III)在维持所述第一温度和所述第一压力并保持流量平衡的条件下进行液态冷循环过程，直到所述第一有机溶剂在所述湿凝胶的内部和外部达到扩散平衡。

在另一些优选的实施方式中，所述超临界热循环包括如下步骤：

(i)停止向所述超临界干燥设备中通入所述干燥介质；

(ii)以0.2～0.4℃/min例如0.3℃/min的速率将所述超临界干燥设备均匀加热到所述第二温度，优选的是，所述第二温度为35～40℃例如38℃；

(iii)将所述干燥介质的温度加热到所述第二温度；

(iv)向所述超临界干燥设备中通入经加热的所述二氧化碳，直到所述超临界干燥设备中的压力达到所述第二压力，优选的是，所述第二压力为超出所述第二温度下所述干燥介质的超临界压力1～2MPa；

(v)在维持所述第二温度和所述第二压力并保持流量平衡的条件下进行所述超临界热循环。

在另一些优选的实施方式中，所述分段降压步骤通过如下方式进行：将所述超临界干燥设备中的压力降至常压的过程分为三个阶段：(I)由超临界压力降至7.3MPa，控制降压速率为0.04～0.08MPa/min(例如0.06MPa/min)；(II)由7.3MPa降至2MPa，控制降压速率为0.1～0.15MPa/min；(III)由2MPa降至常压，控制降压速率为0.2MPa/min。

在另一些优选的实施方式中，所述气凝胶为超低密度气凝胶；另外优选的是，所述气凝胶为二氧化硅气凝胶；更优选的是，所述气凝胶为超低密度二氧化硅气凝胶；进一步优选的是，用于制备所述超低密度二氧化硅气凝胶的所述湿凝胶通过如下方法制备：

(A)将正硅酸甲酯、甲醇、去离子水以及盐酸混合，然后加热回流，然后进行蒸馏反应，获得水解后的超低密度气凝胶胶液；

(B)将所述超低密度气凝胶胶液与所述第一有机溶剂和氢氧化钠水溶液混合，然后注入密闭模具中，静置以完成凝胶老化。

在另一些更优选的实施方式中，在步骤(A)中，正硅酸甲酯与甲醇的摩尔比为1：2～1：3，正硅酸甲酯与去离子水的摩尔比为1：1.3～1：1.8，盐酸以在水溶液中浓度达到5×10^-3M的形式加入；更优选的是，所述回流的温度为75～85℃，所述回流的时间为10～15h；和/或所述蒸馏的温度为90～120℃，所述蒸馏的时间为8～12h；

(B)所述氢氧化钠水溶液的浓度为0.1至0.3M；所述密闭模具的内腔尺寸为不低于400mm×400mm×20mm，静置时间为24～48h；所述超低密度气凝胶胶液与所述第一有机溶剂的质量比为1：25～1：50。

在一些更具体的实施方式中，所述湿凝胶通过如下方法制备：

(A)将正硅酸甲酯、甲醇、去离子水以及盐酸按照一定的化学计量比混合于圆底烧瓶，经数小时加热回流与蒸馏反应后，获得水解后的超低密度气凝胶胶液。其中正硅酸甲酯与甲醇的摩尔比为1：2～1：3，正硅酸甲酯与去离子水的摩尔比为1：1.3～1：1.8，盐酸以在水溶液中浓度达到5×10^-3M的形式加入。所述回流温度为75～85℃，回流时间为10～15h。所述蒸馏温度为90～120℃，蒸馏时间为8～12h。

(B)将水解后的超低密度气凝胶胶液与用于稀释的第一有机溶剂以及0.2M的氢氧化钠溶液充分混合后，注入内腔尺寸不低于400mm×400mm×20mm的密闭模具内，静置24～48h完成凝胶老化。所述第一有机溶剂可以为非醇类有机溶剂，如乙腈、乙醚及丙酮等。水解后的超低密度气凝胶胶液与第一有机溶剂的质量比将影响最终超低密度气凝胶的密度。优选地，当该质量比为1：25～1：50时，可制备出密度范围为15kg/m³～50kg/m³的超低密度气凝胶材料。

在另一些优选的实施方式中，所述气凝胶产品为尺寸不小于250mm×250mm×20mm的平板状二氧化硅气凝胶产品；所述气凝胶产品的材料密度为10～50kg/m³；和/或所述气凝胶产品的常温导热系数≤0.021W/(m·K)。

本发明在第二方面提供了根据本发明第一方面所述的方法制得的气凝胶产品。优选的是，所述气凝胶产品为尺寸不小于250mm×250mm×20mm的平板状二氧化硅气凝胶产品；所述气凝胶产品的材料密度为10～50kg/m³；和/或所述气凝胶产品的常温导热系数≤0.021W/(m·K)。

在一些更具体的实施方式中，本发明方法用于制备尺寸不小于250mm×250mm×20mm的超低密度气凝胶块体，所述方法包括如下步骤：

(1)在超临界干燥设备(例如干燥釜)中预先放置第二有机溶剂，所述第二溶剂与制备湿凝胶所使用的用于稀释的第一有机溶剂一致。在保证第二有机溶剂足以浸没湿凝胶的前提下，降低第二有机溶剂使用量将有助于减少干燥时间。优选地，控制湿凝胶与第二有机溶剂的体积比为1：2～1：3；

(2)将待干燥的湿凝胶放入超临界干燥设备中后，密封超临界干燥设备。优选地，湿凝胶与超临界干燥设备的容积比为1：10～1：5；

(3)使用预冷器对作为干燥介质的二氧化碳储罐进行降温，优选地，使二氧化碳的温度由常温降低到10～18℃；

(4)向密闭的超临界干燥设备中通入冷却的二氧化碳，直到超临界干燥设备中的压力超过在该温度下二氧化碳的液化压力0.5～1MPa；

(5)开启超临界干燥设备的出液阀门，使超临界干燥设备中预先放置的第二有机溶剂随液态二氧化碳流入分离釜。优选地，使该冷循环过程保持24～48h，例如36h；

(6)停止向超临界干燥设备中通入二氧化碳并关闭超临界干燥设备的出液阀门后，开启超临界干燥设备的加热装置直至将超临界干燥设备均匀加热到二氧化碳超临界温度以上。为尽量降低在加热过程中气凝胶的热收缩，优选地，加热温度为35～40℃，加温速率控制在0.2～0.4℃/min，例如0.3℃/min；

(7)开启二氧化碳气路换热装置，使气路中二氧化碳温度达到超临界干燥设备温度，即35～40℃；

(8)向超临界干燥设备中通入加热后的二氧化碳，直到超临界干燥设备中压力超过该超临界干燥设备温度下的二氧化碳的超临界压力1～2MPa。保持超临界干燥设备温度与压力，进行超临界热循环10h～15h；

(9)循环后对超临界干燥设备进行恒温匀速降压，待超临界干燥设备压力恢复至常压并冷却后，获得干燥后的超低密度气凝胶块体材料。优选地，由超临界压力降至7.3MPa，控制降压速率为0.04～0.08MPa/min，由7.3MPa降至2MPa，控制降压速率为0.1～0.15MPa/min，由2MPa降至常压，控制降压速率为0.2MPa/min。

下文将通过举例的方式对本发明方法进行进一步的说明，但是本发明的保护范围不限于这些实施例。

实施例1

(1)将正硅酸甲酯、甲醇、含有浓度为5×10^-3M盐酸的去离子水按照1：2.6：1.8的摩尔比混合于圆底烧瓶。以80℃加热回流12h后以100℃加热蒸馏12h，获得水解后的超低密度气凝胶胶液。

(2)将水解后的超低密度气凝胶胶液与丙酮以及0.2M的氢氧化钠溶液按照1：50：0.5的质量比充分混合后，注入内腔尺寸为300mm×300mm×20mm的密闭模具内，静置48h完成凝胶老化。

(3)将待干燥的超低密度气凝胶放入预先放置了丙酮溶液的干燥釜体中，超低密度气凝胶、丙酮及干燥釜的容积比为1：2：10。使用预冷器将二氧化碳储罐降温到15℃后将冷却的二氧化碳通入干燥釜体，直到压力达到6MPa。开启干燥釜出液阀门，保持冷却的二氧化碳持续通入40h。

(4)停止向干燥釜体中通入二氧化碳并关闭干燥釜的出液阀门后，开启加热装置以0.2℃/min的速率将干燥釜升温到38℃。开启二氧化碳气路换热装置，使气路中二氧化碳温度达到38℃。随后向干燥釜体中通入加热后的二氧化碳直至干燥釜体的压力达到9MPa，开启干燥釜的出液阀门并保持干燥釜的温度与压力，进行超临界热循环15h。

(5)对干燥釜进行恒温匀速降压。由9MPa降至7.3MPa，控制降压速率为0.04MPa/min，由7.3MPa降至2MPa，控制降压速率为0.1MPa/min，由2MPa降至常压，控制降压速率为0.2MPa/min。降压完成并冷却后开釜取出产品。

(6)本实施例所制备的超低密度气凝胶隔热板(参见图1的图A)的密度可低至15～18kg/m³。

实施例2

实施例2所制备超低密度气凝胶隔热板密度为25～28kg/m³，其结构较实施例1中产品强度更高，因此可以加速二氧化碳进入超临界干燥状态的升温速率以及干燥釜的降压速率，以提升处理效率。具体不同之处在于：

在(4)中，以0.4℃/min的速率将干燥釜升温到38℃；在(5)中，干燥釜压力由9MPa降至7.3MPa，控制降压速率为0.06MPa/min，由7.3MPa降至2MPa，控制降压速率为0.15MPa/min。

对比例1

对比例1与实施例2基本相同，不同之处在于：

在(3)中，不在干燥釜中放置用以保护超低密度气凝胶的第二有机溶剂。所制得的产品如图1中的图B所示。

对比实施例1制得产品和对比例1制得的产品可以看出，实施例1制得产品形成一个完整的板状并且具有很好的柔韧性，能够在悬出支撑物的情况下没有发生断裂，而对比例1制得的产品在超临界干燥后块体碎裂，并导致无法准确测量其密度。

对比例2

对比例2与实施例2基本相同，不同之处在于：

在(3)中，不预先在干燥釜中进行冷却的液态二氧化碳循环过程，而是直接将温度为常温的二氧化碳通入干燥釜，随后直接加压加温至二氧化碳的超临界态。

对比例3

对比例3与实施例2基本相同，不同之处在于：

在(4)中，停止向干燥釜中通入二氧化碳并关闭干燥釜出液阀门后，开启加热装置以1℃/min的速率将干燥釜升温到38℃。

对比例4

对比例4与实施例2基本相同，不同之处在于：

在(5)中，干燥釜压力由9MPa降至7.3MPa，控制降压速率为0.15MPa/min，由7.3MPa降至2MPa，控制降压速率为0.2MPa/min。

对各实施例超低密度气凝胶块体在超临界干燥后的体积收缩率、导热系数和密度进行了测试，结果如表1所示：

表1实施例1～2及对比例1～4超低密度气凝胶块体在超临界干燥循环后的体积收缩率与导热系数

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种用于制备超低密度气凝胶产品的超临界干燥方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）将含有第一有机溶剂的湿凝胶浸没于预先放置有第二有机溶剂的超临界干燥设备中并密封；

（2）将所述超临界干燥设备中的温度调节为第一温度，并将所述超临界干燥设备中的压力调节为第一压力，使得超临界干燥所使用的干燥介质在所述第一温度和第一压力的条件下呈液态，向所述超临界干燥设备中通入呈液态的所述干燥介质进行液态冷循环以从所述湿凝胶中带出有机溶剂；

（3）在所述第一有机溶剂在所述湿凝胶的内部和外部达到扩散平衡之后，将所述超临界干燥设备中的温度调节为第二温度，并将所述超临界干燥设备中的压力调节为第二压力，使得所述干燥介质在所述第二温度和第二压力的条件下处于超临界状态，并向所述超临界干燥设备中通入处在超临界状态的所述干燥介质进行超临界热循环以进一步从所述湿凝胶中带出有机溶剂从而实现对所述湿凝胶的超临界干燥；

（4）通过分段降压的方式，将所述超临界干燥设备中的温度和压力恢复到常温和常压状态，由此通过超临界干燥制得所述超低密度气凝胶产品；

其中，所述第一温度低于常温，所述第二温度高于常温；

其中，所述超临界热循环包括如下步骤：

（i）停止向所述超临界干燥设备中通入所述干燥介质；

（ii）将所述超临界干燥设备加热到所述第二温度；

（iii）将所述干燥介质的温度加热到所述第二温度；

（iv）向所述超临界干燥设备中通入经加热的所述干燥介质，直到所述超临界干燥设备中的压力达到所述第二压力；

（v）在维持所述第二温度和所述第二压力并保持流量平衡的条件下进行所述超临界热循环。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述第一有机溶剂和第二有机溶剂独立地为非醇类有机溶剂，并且在常温常压下呈液态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一有机溶剂和第二有机溶剂为相同溶剂。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述超临界干燥设备中待干燥的湿凝胶与预先放置的所述第二有机溶剂的体积比为1：2~1：3。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述超临界干燥设备中待干燥的湿凝胶与超临界干燥设备的容积比为1：10~1：5。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干燥介质为二氧化碳。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液态冷循环包括如下步骤：

（I）将所述干燥介质的温度冷却为所述第一温度；

（II）向密闭的超临界干燥设备中通入冷却的所述干燥介质，直到超临界干燥设备中的压力变为所述第一压力；

（III）在维持所述第一温度和所述第一压力并保持流量平衡的条件下进行液态冷循环过程，直到所述第一有机溶剂在所述湿凝胶的内部和外部达到扩散平衡。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一温度为10~18℃。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一压力超出在所述第一温度下所述干燥介质的液化压力0.5~1.0 MPa。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

在步骤（ii）中，以0.2~0.4℃/min的速率将所述超临界干燥设备均匀加热到所述第二温度。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二温度为35~40℃，加温速率为0.2~0.4℃/min。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二压力为超出所述第二温度下所述干燥介质的超临界压力1~2 MPa。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分段降压步骤通过如下方式进行：将所述超临界干燥设备中的压力降至常压的过程分为三个阶段：（I）由超临界压力降至7.3MPa，控制降压速率为0.04~0.08 MPa/min；（II）由7.3 MPa降至2 MPa，控制降压速率为0.1~0.15 MPa/min；（III）由2 MPa降至常压，控制降压速率为0.2 MPa/min。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气凝胶为超低密度气凝胶。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气凝胶为二氧化硅气凝胶。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气凝胶为超低密度二氧化硅气凝胶。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，用于制备所述超低密度二氧化硅气凝胶的所述湿凝胶通过如下方法制备：

（A）将正硅酸甲酯、甲醇、去离子水以及盐酸混合，然后加热回流，然后进行蒸馏反应，获得水解后的超低密度气凝胶胶液；

（B）将所述超低密度气凝胶胶液与所述第一有机溶剂和氢氧化钠水溶液混合，然后注入密闭模具中，静置以完成凝胶老化。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：

在步骤（A）中，正硅酸甲酯与甲醇的摩尔比为1：2~1：3，正硅酸甲酯与去离子水的摩尔比为1：1.3~1：1.8，盐酸以在水溶液中浓度达到5×10^-3 M的形式加入；

（B）所述氢氧化钠水溶液的浓度为0.1至0.3 M；所述密闭模具的内腔尺寸为不低于400mm×400 mm×20 mm；静置时间为24~48h；所述超低密度气凝胶胶液与所述第一有机溶剂的质量比为1：25~1：50。

19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：所述回流的温度为75~85℃，所述回流的时间为10~15 h；和/或所述蒸馏的温度为90~120℃，所述蒸馏的时间为8~12 h。

20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述气凝胶产品为尺寸不小于250 mm×250 mm×20 mm的平板状二氧化硅气凝胶产品；

所述气凝胶产品的材料密度为10~50 kg/m³；和/或

所述气凝胶产品的常温导热系数≤0.021 W/(m•K)。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的方法制得的气凝胶产品。