CN116425554A - 一种氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于保温材料技术领域，公开了一种氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶及其制备方法。本发明所述方法，包括步骤：将氮化硼气凝胶先浸渍于二氧化硅气凝胶前驱体溶液中，再浸渍于氨水/无水乙醇的混合溶液中进行缩聚反应，经过陈化、干燥，得到氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶。本发明将二氧化硅前驱体溶液充分浸渍在氮化硼气凝胶之上，将氮化硼气凝胶作为二氧化硅气凝胶的支撑骨架，改善纯二氧化硅气凝胶制备过程中结构易塌陷等问题，保留了氮化硼气凝胶原有的微纳尺寸三维网格纤维结构，具有低密度、高孔隙率等优点，在一定程度上简化了制备流程，是一种性能优异的潜在隔热材料。

Description

一种氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及保温材料技术领域，尤其涉及一种氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶及其制备方法。
背景技术
微波烧结作为一种升温速率快、操作安全、能量利用率较高的新型烧结方式，逐步成为陶瓷材料烧结领域中的研究热点。微波烧结的原理是利用材料本身存在介质损耗会吸收微波进而产生热量，将材料加热至目标温度进行烧结。由于微波烧结的原理与传统的加热方式存在较大的差异，因此，微波烧结用保温材料相比传统烧结方式的保温材料而言，不但要具有优良的隔热保温性能，还要有较好的透波性能、较强的抗热震性等，对材料本身的性能提出了很高的要求。因此，可供微波烧结保温使用的材料范围大大缩小。
无机非金属材料由于具有耐高温、抗烧蚀性能较好等优点，因此无机非金属材料逐步成为微波窑高温应用的重要方向之一。目前的微波窑高温用无机非金属材料的研究方向主要包括氧化铝体系、氮化硅体系、二氧化硅体系等。微波烧结对材料的透波性能提出了较高需求，材料的透波性能则主要取决于材料的介电常数和介电损耗。而二氧化硅和氮化硼的介电常数和介电损耗都较小，属于透波性能较好的一类材料，但目前将二者制备成复合气凝胶作为微波窑用保温材料的研究却鲜见报道。
目前二氧化硅气凝胶应用的难点在于，其本身的强度较低，韧性较差，制备块状二氧化硅气凝胶还需进行溶剂置换、表面改性等流程，制备过程存在着化学过程毒性高、制备成本高、操作风险大等亟待解决的问题，且目前二氧化硅气凝胶常用的超临界干燥方式还存在高成本、高技术要求等问题，制备过程繁琐。因此，如何提供一种高强度、高韧性、制备简单的二氧化硅气凝胶，对于保温材料领域而言具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶及其制备方法，解决二氧化硅气凝胶由于自身强度低、制备成本高、操作风险大等缺陷，导致其难以作为微波窑用保温材料的问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法，包括以下步骤：
将氮化硼气凝胶先浸渍于二氧化硅气凝胶前驱体溶液中，再浸渍于氨水/无水乙醇的混合溶液中进行缩聚反应，然后经过陈化、干燥，得到氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶。
进一步的，在所述氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法中，所述二氧化硅气凝胶前驱体溶液的制备方法为：将正硅酸乙酯、乙醇、水与盐酸混合，进行水解反应，得到二氧化硅气凝胶前驱体溶液；
其中，正硅酸乙酯、乙醇、水与盐酸中HCl的摩尔比为1～2：3～6：1～3：0.004～0.04。
进一步的，在所述氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法中，所述水解反应在水浴条件下进行，所述水解反应的温度为60～70℃，所述水解反应的时间为1～2h。
进一步的，在所述氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法中，所述氨水/无水乙醇的混合溶液的pH为9～10，所述浸渍于二氧化硅气凝胶前驱体溶液中的时间为10～20min，所述浸渍于氨水/无水乙醇的混合溶液中的时间为10～30min。
进一步的，在所述氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法中，所述陈化在无水乙醇中进行，所述陈化的温度为水浴条件下25～60℃，所述陈化的时间为48～72h。
进一步的，在所述氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法中，所述干燥的方式为常压干燥或冷冻干燥，常压干燥的温度为70～80℃，常压干燥的时间为6～8h，冷冻干燥的温度为-40～-60℃，冷冻干燥的时间为48～96h。
进一步的，在所述氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法中，在所述陈化前还包括室温放置的过程，室温放置的时间为3～4h。
进一步的，在所述氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法中，所述氮化硼气凝胶的制备方法包括：将三聚氰胺、硼酸与溶剂混合，经冷冻干燥处理后，在真空或保护气氛下烧结，得到氮化硼气凝胶。
进一步的，在所述氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法中，所述溶剂为水、水与叔丁醇混合溶液中的任一种，所述三聚氰胺与所述硼酸的摩尔比为1～2：1～8；所述混合的温度为70～80℃，所述混合的时间为0.5～1h，所述保护气氛包括氩气、氮气中的任一种，所述烧结为热辐射烧结或微波烧结，所述烧结的温度为1000～1100℃，热辐射烧结的时间为2～4h，微波烧结的时间为5～10min。
本发明还提供了一种所述氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法制备得到的氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)氮化硼气凝胶是一种纤维状气凝胶，本发明将二氧化硅前驱体溶液充分浸渍在氮化硼气凝胶之上，将氮化硼气凝胶作为二氧化硅气凝胶的支撑骨架，改善了纯二氧化硅气凝胶制备过程中结构易塌陷等问题，浸渍后经碱催化缩聚凝胶并在乙醇溶液中陈化，再常压干燥即可制得氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶，在一定程度上简化了制备流程；
(2)本发明所得氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶中，二氧化硅气凝胶较为充分包覆于氮化硼气凝胶纤维之上，保留了氮化硼气凝胶原有的微纳尺寸三维网格纤维结构，具有低密度、高孔隙率等优点，是一种潜在优异的隔热材料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为实施例1所得氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的SEM图；
图2为实施例1所得氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的实物图；
图3为实施例1步骤(1)所得氮化硼气凝胶及实施例1所得氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的XRD图；
图4为实施例1所得氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶利用酒精灯加热10min后的红外热成像图；
图5为实施例1所得氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶利用酒精灯加热20min后的红外热成像图。
具体实施方式
本发明提供了一种氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法，包括以下步骤：
将氮化硼气凝胶先浸渍于二氧化硅气凝胶前驱体溶液中，再浸渍于氨水/无水乙醇的混合溶液中进行缩聚反应，然后经过陈化、干燥，得到氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶。
上述氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶是将氮化硼气凝胶充分浸渍于二氧化硅气凝胶前驱体溶液当中，通过碱催化缩聚反应，使二氧化硅在氮化硼气凝胶纤维壁上生成，通过二者之间的静电作用进行自组装共价键反应，使二氧化硅气凝胶黏附在氮化硼气凝胶纤维表面，在氮化硼纤维之上形成一包覆层，形成一种具有原氮化硼气凝胶三维网格纤维结构的复合陶瓷气凝胶。氮化硼气凝胶将其自身具有的微纳尺度氮化硼纤维材料作为结构单元，通过自组装而形成具有稳定结构的三维材料，可根据需求对氮化硼气凝胶冷冻干燥后的前驱体进行改装，进而得到理想形状的氮化硼气凝胶。氮化硼气凝胶具有低密度、高孔隙率、大比表面积、优良的热稳定性等特点，因此其在保温、催化、吸附等领域都展现出优良的发展前景。
在本发明中，所述二氧化硅气凝胶前驱体溶液的制备方法优选为：将正硅酸乙酯、乙醇、水与盐酸混合，进行水解反应，得到二氧化硅气凝胶前驱体溶液；进一步优选为：将正硅酸乙酯、乙醇与水混合后，滴加盐酸，进行水解反应。
在本发明中，所述正硅酸乙酯、所述乙醇、所述水与所述盐酸中HCl的摩尔比优选为1～2：3～6：1～3：0.004～0.04，进一步优选为1～2：3～6：1～2：0.01～0.03，更优选为1：3：2：0.02。
在本发明中，所述水解反应优选在水浴条件下进行。所述水解反应的温度优选为60～70℃，进一步优选为65～70℃，更优选为70℃。所述水解反应的时间优选为1～2h，进一步优选为1～1.5h，更优选为1h。
在本发明中，所述氨水/无水乙醇的混合溶液的pH优选为9～10，进一步优选为9.5～10，更优选为10。
在本发明中，所述浸渍于氨水/无水乙醇的混合溶液中优选在水浴下进行，水浴的温度优选为40～60℃，进一步优选为45～55℃，更优选为50℃。
在本发明中，所述浸渍于二氧化硅气凝胶前驱体溶液中的时间优选为10～20min，进一步优选为10～15min，更优选为15min。
在本发明中，所述浸渍于氨水/无水乙醇的混合溶液中的时间优选为10～30min，进一步优选为15～20min，更优选为15min。
在本发明中，所述陈化优选在无水乙醇中进行，所述陈化的温度优选为水浴条件下25～60℃，进一步优选为40～50℃，更优选为50℃；所述陈化的时间优选为48～72h，进一步优选为60～72h，更优选为72h。
在本发明中，所述干燥的方式优选为常压干燥或冷冻干燥，进一步优选为常压干燥。
在本发明中，所述常压干燥的温度优选为70～80℃，进一步优选为70～76℃，更优选为70℃；所述常压干燥的时间优选为6～8h，进一步优选为7～8h，更优选为8h。
在本发明中，所述冷冻干燥的温度优选为-40～-60℃，进一步优选为-50～-60℃，更优选为-60℃；所述冷冻干燥的时间优选为48～96h，进一步优选为72～96h，更优选为72h。
在本发明中，在所述陈化前还优选包括室温放置的过程，室温放置的时间优选为3～4h，进一步优选为3.7～4h，更优选为4h。
本发明对氮化硼气凝胶的制备方法不进行限定，本领域技术人员熟知的方法即可。
在本发明中，其中一种所述氮化硼气凝胶的制备方法包括：将三聚氰胺、硼酸与溶剂混合，经冷冻干燥处理后，在真空或保护气氛下烧结，得到氮化硼气凝胶。
在本发明中，所述溶剂优选为水、水与叔丁醇混合溶液中的任一种，进一步优选为水与叔丁醇混合溶液。
在本发明中，所述水与叔丁醇混合溶液中水与叔丁醇的体积比优选为1～5：1，更优选为1～2：1，更优选为1：1。
在本发明中，所述溶剂与所述三聚氰胺的用量比优选为120～150mL：0.01～0.02mol，进一步优选为135～150mL：0.01～0.014mol，更优选为150mL：0.01mol。
在本发明中，所述三聚氰胺与所述硼酸的摩尔比优选为1～2：1～8，进一步优选为1～1.6：2～5，更优选为1：3。
在本发明中，所述三聚氰胺、所述硼酸与所述溶剂优选在水浴下混合。所述混合的温度优选为70～80℃，进一步优选为76～80℃，更优选为80℃；所述混合的时间优选为0.5～1h，进一步优选为0.7～1h，更优选为1h。
在本发明中，所述冷冻干燥处理前还包括超声处理或静置处理，超声处理的时间优选为10～20min，进一步优选为15～20min，更优选为20min；静置处理的时间优选为12～36h，进一步优选为18～28h，更优选为24h。
本发明对超声的频率不进行限定，本领域技术人员熟知的方案即可。
在本发明中，所述冷冻干燥处理的温度优选为-40～-60℃，进一步优选为-50～-60℃，更优选为-60℃；所述冷冻干燥处理的时间优选为48～96h，进一步优选为48～72h，更优选为72h。
在本发明中，所述保护气氛优选包括氩气、氮气中的任一种，更优选包括氩气。
在本发明中，所述烧结优选为热辐射烧结或微波烧结，更优选为热辐射烧结。
在本发明中，所述烧结的温度优选为1000～1100℃，进一步优选为1080～1100℃，更优选为1100℃。
在本发明中，所述热辐射烧结的时间优选为2～4h，进一步优选为2.5～3.5h，更优选为3h。
在本发明中，所述微波烧结的时间优选为5～10min，进一步优选为7～9min，更优选为8min。
在本发明中，二氧化硅气凝胶前驱体溶液的制备方法中所述水与氮化硼气凝胶的制备方法中所述溶剂中的水均优选为去离子水。
本发明还提供了一种所述氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法制备得到的氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶。
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
实施例1
本实施例提供一种所述氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶，包括以下步骤：
(1)氮化硼气凝胶的制备：在150mL去离子水中加入1.26g三聚氰胺和4.86g硼酸，在80℃水浴锅中搅拌混合40min，得到氮化硼气凝胶前驱体溶液，然后将前驱体溶液充分预冻，转移至真空冷冻干燥机中进行冷冻干燥，在-60℃下干燥72h，干燥完成后将样品置于管式炉中热辐射烧结，在氩气保护下1100℃保温3h，得到氮化硼气凝胶；
(2)二氧化硅气凝胶前驱体溶液的制备：将16.64g正硅酸乙酯、11.04g乙醇、1.44g去离子水充分混合，采用酸催化的方式促进正硅酸乙酯水解，在混合溶液中滴加0.034g40％盐酸，60℃水浴条件下水解2h，得到二氧化硅气凝胶前驱体溶液；
(3)氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备：将氮化硼气凝胶浸渍于二氧化硅气凝胶前驱体溶液中15min后，再转移至pH＝10的氨水/无水乙醇的混合溶液中，在50℃水浴条件下浸渍15min，以促进二氧化硅溶液缩聚成凝胶，之后将经过两步浸渍的复合陶瓷气凝胶样品在室温条件下放置4h以促进凝胶反应，然后将样品转移至无水乙醇中进行陈化，在水浴50℃条件下陈化48h后，转移至电热鼓风干燥箱中，在70℃条件下常压干燥8h，得到氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶。
采用日本电子株式会社的JSM-IT800场发射扫描电子显微镜对实施例1制备的氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶材料的微观形貌进行观察，如图1所示。由图1可知，生成的氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶保持了氮化硼气凝胶原有的三维网络纤维结构，且二氧化硅气凝胶较为充分地包覆于氮化硼气凝胶纤维之上。
采用日本Rigaku株式会社的SmartLab X射线衍射仪对实施例1步骤(1)制备的氮化硼气凝胶、实施例1所得氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶材料的晶型结构进行表征，如图3所示。由图3可以观察到，在2θ＝13.2°、26.6°、43.8°处出现的衍射峰分别对应氮化硼(001)、(002)、(101)晶面；在2θ＝24.4°、30.7°处出现的衍射峰分别对应二氧化硅(100)、(011)晶面，此外可以看出，包覆二氧化硅之后，氮化硼的衍射峰不再明显，说明在复合陶瓷气凝胶内部二氧化硅较好地包覆在了氮化硼气凝胶纤维之上。
采用酒精灯对实施例1所得氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶加热并采用采用美国FLIR红外热成像仪对其表面不同位置进行温度检测，结果如图4、5所示。由图4可以看出，在加热10min后，样品底部、中间、顶部位置的相应温度分别为230℃，118℃，47℃；由图5可以看出，加热20min后，样品底部、中间、顶部位置的相应温度分别为249℃，130℃，58℃，从相应的实时温度与时间图可以看出，氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶具有较为优异的隔热性能。
实施例2
本实施例提供一种所述氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶，包括以下步骤：
(1)氮化硼气凝胶的制备：将75mL去离子水和75mL叔丁醇制备成混合溶剂，在混合溶剂中加入1.26g三聚氰胺和1.62g硼酸，在70℃水浴条件下充分搅拌混合1h，得到氮化硼气凝胶前驱体溶液，然后在超声波细胞破碎机中超声处理20min，再将前驱体溶液充分预冻，转移至真空冷冻干燥机中进行冷冻干燥，在-60℃下干燥72h，干燥完成后将样品置于管式炉中热辐射烧结，在氩气保护下1100℃保温3h，得到氮化硼气凝胶；
(2)二氧化硅气凝胶前驱体溶液的制备：将8.32g正硅酸乙酯、8.28g乙醇、1.44g去离子水充分混合，采用酸催化的方式促进正硅酸乙酯水解，在混合溶液中滴加0.034g 40％盐酸，70℃水浴条件下水解1h，得到二氧化硅气凝胶前驱体溶液；
(3)氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备：将氮化硼气凝胶浸渍于二氧化硅气凝胶前驱体溶液中10min后，再转移至pH＝9的氨水/无水乙醇的混合溶液中，在50℃水浴条件下浸渍10min，使二氧化硅溶液在氮化硼气凝胶纤维上形成凝胶，之后将经过两步浸渍的复合陶瓷气凝胶样品在室温条件下放置3h以促进凝胶反应，然后将样品转移至无水乙醇中进行陈化，在水浴50℃条件下陈化48h后，将陈化后的样品充分预冻，转移至真空冷冻干燥机中，在-60℃条件下冷冻干燥72h，得到氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶。
实施例3
本实施例提供一种所述氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶，包括以下步骤：
(1)氮化硼气凝胶的制备：将125mL去离子水和25mL叔丁醇制备成混合溶剂，在混合溶剂中加入2.52g三聚氰胺和0.81g硼酸，在80℃水浴锅中磁力搅拌混合1h，得到氮化硼气凝胶前驱体溶液，将前驱体溶液静置24h后，再进行充分预冻，并转移至真空冷冻干燥机中进行冷冻干燥，在-50℃下干燥72h，干燥完成后将样品置于热压炉中无压热辐射烧结，在真空条件下1100℃保温3h，得到氮化硼气凝胶；
(2)二氧化硅气凝胶前驱体溶液的制备：将8.32g正硅酸乙酯、11.04g乙醇、0.72g去离子水充分混合，采用酸催化的方式促进正硅酸乙酯水解，在混合溶液中滴加0.064g40％盐酸，60℃水浴条件下磁力搅拌水解1.5h，得到二氧化硅气凝胶前驱体溶液；
(3)氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备：将氮化硼气凝胶浸渍于二氧化硅气凝胶前驱体溶液中20min后，再转移至pH＝10的氨水/无水乙醇的混合溶液中，在40℃水浴条件下浸渍30min，以促进二氧化硅溶液缩聚成凝胶，之后将经过两步浸渍的复合陶瓷气凝胶样品在室温条件下放置4h以促进凝胶反应，然后将样品转移至无水乙醇中进行陈化，在水浴40℃条件下陈化72h后，将陈化后的样品充分预冻，转移至真空冷冻干燥机中，在-60℃条件下冷冻干燥72h，得到氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶。
实施例4
本实施例提供一种所述氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶，包括以下步骤：
(1)氮化硼气凝胶的制备：在120mL去离子水中加入1.26g三聚氰胺和3.24g硼酸，在70℃水浴锅中搅拌混合1h，得到氮化硼气凝胶前驱体透明溶液，然后将前驱体充分预冻，转移至真空冷冻干燥机中进行冷冻干燥，在-60℃下干燥72h，干燥完成后将样品置于热压炉中无压热辐射烧结，在真空条件下1000℃保温4h，得到氮化硼气凝胶；
(2)二氧化硅气凝胶前驱体溶液的制备：将8.32g正硅酸乙酯、11.04g乙醇、0.72g去离子水充分混合，采用酸催化的方式促进正硅酸乙酯水解，在混合溶液中滴加0.128g40％盐酸，60℃水浴条件下磁力搅拌水解1.5h，得到二氧化硅气凝胶前驱体溶液；
(3)氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备：将氮化硼气凝胶浸渍于二氧化硅气凝胶前驱体溶液中15min后，再转移至pH＝9.5的氨水/无水乙醇的混合溶液中，在40℃水浴条件下浸渍30min，以促进二氧化硅溶液缩聚凝胶，之后将经过两步浸渍的复合陶瓷气凝胶样品在室温条件下放置4h以促进凝胶反应，然后将样品转移至无水乙醇中进行陈化，在水浴50℃条件下陈化48h后，转移至电热鼓风干燥箱中，在80℃条件下常压干燥6h，得到氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶。
本发明所述氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法，在原位酸碱两步催化的溶胶-凝胶法制备二氧化硅气凝胶的基础上，采用操作简单易行、低成本、低风险的氮化硼气凝胶直接浸渍法制备了一种氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶，保持了氮化硼原有的三维网格纤维结构，又使得二氧化硅气凝胶颗粒较为充分地包覆于氮化硼纤维之上，得到了一种低密度、孔隙率高的新型复合陶瓷气凝胶，可作为一种潜在的、优异的隔热保温材料。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将氮化硼气凝胶先浸渍于二氧化硅气凝胶前驱体溶液中，再浸渍于氨水/无水乙醇的混合溶液中进行缩聚反应，然后经过陈化、干燥，得到氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶。
2.如权利要求1所述的氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶前驱体溶液的制备方法为：将正硅酸乙酯、乙醇、水与盐酸混合，进行水解反应，得到二氧化硅气凝胶前驱体溶液；
其中，正硅酸乙酯、乙醇、水与盐酸中HCl的摩尔比为1～2：3～6：1～3：0.004～0.04。
3.如权利要求2所述的氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法，其特征在于，所述水解反应在水浴条件下进行，所述水解反应的温度为60～70℃，所述水解反应的时间为1～2h。
4.如权利要求2或3所述的氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法，其特征在于，所述氨水/无水乙醇的混合溶液的pH为9～10，所述浸渍于二氧化硅气凝胶前驱体溶液中的时间为10～20min，所述浸渍于氨水/无水乙醇的混合溶液中的时间为10～30min。
5.如权利要求4所述的氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法，其特征在于，所述陈化在无水乙醇中进行，所述陈化的温度为水浴条件下25～60℃，所述陈化的时间为48～72h。
6.如权利要求1或5所述的氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法，其特征在于，所述干燥的方式为常压干燥或冷冻干燥，常压干燥的温度为70～80℃，常压干燥的时间为6～8h，冷冻干燥的温度为-40～-60℃，冷冻干燥的时间为48～96h。
7.如权利要求6所述的氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法，其特征在于，在所述陈化前还包括室温放置的过程，室温放置的时间为3～4h。
8.如权利要求2、3或7所述的氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法，其特征在于，所述氮化硼气凝胶的制备方法包括：将三聚氰胺、硼酸与溶剂混合，经冷冻干燥处理后，在真空或保护气氛下烧结，得到氮化硼气凝胶。
9.如权利要求8所述的氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法，其特征在于，所述溶剂为水、水与叔丁醇混合溶液中的任一种，所述三聚氰胺与所述硼酸的摩尔比为1～2：1～8；所述混合的温度为70～80℃，所述混合的时间为0.5～1h，所述保护气氛包括氩气、氮气中的任一种，所述烧结为热辐射烧结或微波烧结，所述烧结的温度为1000～1100℃，热辐射烧结的时间为2～4h，微波烧结的时间为5～10min。
10.权利要求1～9任一项所述的氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶的制备方法制备得到的氮化硼@二氧化硅复合陶瓷气凝胶。
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