1.3D打印二氧化硅复合气凝胶构件的制备方法,其特征在于包括以下步骤:S1:二氧化硅前驱体溶液的制备,通过将正硅酸乙酯在水和酸和乙醇混合的溶剂中水解制得;所述的水和酸和乙醇混合的溶剂的pH值为4‑6;
S2:取部分步骤S1得到的二氧化硅前驱体溶液,滴加氨水成凝胶,将凝胶粉碎成二氧化硅浆料;
S3:将蒙脱土溶解到水中得到蒙脱土胶体溶液;
S4:将步骤S1制得的二氧化硅前驱体溶液、步骤S2制得的二氧化硅浆料、步骤S3制得的蒙脱土胶体溶液混合搅拌均匀,得到用于3打印的前驱体湿凝胶;
S5:将步骤S4得到的前驱体湿凝胶转移至墨水写入器,并安装在3D打印机,经直写打印,得到3D湿凝胶构件;
S6:将步骤S5得到的3D湿凝胶构件置于氨气气氛下进一步固化,并经老化得到3D硬化凝胶构件;
S7:将步骤S6得到的3D硬化凝胶构件浸泡于有机溶剂中,得到3D有机凝胶构件;
S8:将所述步骤S7得到的3D有机凝胶构件干燥,得到3D打印二氧化硅复合气凝胶构件。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤S1二氧化硅前驱体溶液通过正硅酸乙酯在酸溶液和乙醇形成的混合溶剂中水解制得,混合溶液中的质量比为:正硅酸乙酯:酸溶液:无水乙醇=1:2 20:2 20,pH为4 6,所述酸为盐酸或硝酸或醋酸。
~ ~ ~
3.根据权利要求1所述的3D打印二氧化硅复合气凝胶构件的制备方法,其特征在于:步骤S2二氧化硅凝胶浆料为破碎后的二氧化硅凝胶颗粒物,所述二氧化硅凝胶颗粒物的粒径为1 100微米。
~
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤S3蒙脱土胶体溶液通过将蒙脱土分散在水中,搅拌2 8小时制得;所述蒙脱土胶体溶液浓度为1 10 wt%。
~ ~
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤S4中二氧化硅前驱体溶液、二氧化硅凝胶浆料与蒙脱土胶体溶液混合的质量比为1:0.5 2:0.5 2。
~ ~
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤S6中的氨气通过密闭条件下浓氨水挥发产生,氨水浓度为1 14 mol/L;老化时间为2 8小时。
~ ~
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S7浸泡的时间为6 8h,有机溶剂~为无水乙醇或甲醇或丙酮溶液。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S8干燥方式为超临界二氧化碳干燥或超临界乙醇干燥。
9.3D打印二氧化硅复合气凝胶构件的应用,其特征在于:所述的3D打印二氧化硅复合气凝胶构件用于隔热材料。