本发明涉及建筑材料，具体地说是一种轻质建筑外墙保温复合材料及其制备方法和用途。
背景技术：
1、一般的，轻质阻燃建筑保温板是建筑领域中一种重要的保温材料，其具有阻燃、轻质、耐久等优点，被广泛应用于建筑保温系统中。随着消防安全标准的提高和人们对建筑安全性的重视，特别是在公共建筑、商业建筑等对防火性能有严格要求的场所，轻质阻燃建筑保温板的需求量不断增加。目前，关于轻质阻燃建筑保温板的研究主要集中在材料的改性、性能优化和施工技术等方面，以满足建筑环保、节能、安全的需求。本发明旨在提供一种高性能的轻质建筑保温复合材料，以满足现代建筑对安全、节能和环保的要求。
技术实现思路
1、本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种轻质建筑外墙保温复合材料及其制备方法和用途。
2、本发明的技术方案是按以下方式实现的，本发明的一种轻质建筑外墙保温复合材料，该复合材料的获得包括：
3、首先配置稳定的硅溶胶-有机复合的前驱体溶液，
4、将前驱体溶液转移到静电纺丝机中，在电场力的作用下，将液滴拉伸成纳米纤维，纳米纤维不断堆积形成有机硅杂化的纳米纤维膜；
5、将有机硅杂化的纳米纤维膜进行干燥去除水分，高温煅烧，去除纤维中的有机成分，得到无机硅纳米纤维膜；
6、将无机硅纳米纤维膜，剪成碎片，去离子水浸润，通过高速匀浆机进行分散得均质微纳米纤维分散液；
7、将均质微纳米纤维分散液转移到预先制备好的模具中；
8、然后，将立体编织玄武岩纤维网格浸泡在模具中的分散液中；
9、接着，将装有立体编织玄武岩纤维网格和分散液的模具放入泡沫箱中；
10、随后，将液氮倒入泡沫箱，控制液氮流速使其刚好覆盖模具的底部，得到定向的冷冻块；
11、最后，将冷冻块转移到冷冻干燥机中真空冷冻干燥，获得三维蓬松无机纤维气凝胶/立体编织玄武岩纤维网格保温复合材料。
12、该复合材料的获得步骤是：
13、步骤(1)前驱体溶液配制：
14、首先，将h3po4磷酸溶液逐滴快速滴加到h2o水和teos硅酸四乙酯的混合溶液中；
15、混合溶液中h3po4、h2o和teos的摩尔比为0.01:1:10；
16、并搅拌4～8h得到硅溶胶；
17、同时，将pva聚乙烯醇粉末在80℃的去离子水中搅拌5h进行溶解，形成质量浓度为10wt％的pva聚乙烯醇溶液；
18、随后，将相同质量的所述硅溶胶和所述pva聚乙烯醇溶液进行混合，再搅拌4～8h得到稳定的前驱体溶液；
19、步骤(2)无机硅纳米纤维膜：
20、无机硅纳米纤维膜成分为sio2氧化硅纳米纤维，是通过结合溶胶-凝胶法和静电纺丝技术制备得到，具体如下：
21、将上述步骤(1)配制的前驱体溶液转移到静电纺丝机中，在电场力的作用下，将液滴拉伸成纳米纤维，纤维不断堆积形成有机硅杂化的纳米纤维膜；
22、其中，纺丝电压设置为15～20kv、灌注速度设置为0.5～1.5ml/h、纺丝距离设置为15～20cm、滚筒转速设置为100rpm；
23、纺丝环境温度和湿度分别为25±2℃和45±5％；
24、随后，将制备的pva/sio2有有机硅杂化的纳米纤维膜在80℃的真空烘箱中干燥2h以去除水分，然后放入程序升温的马弗炉中进行高温煅烧处理，从而去除纤维中的有机成分得到sio2纳米纤维膜，升温速率为5℃/min、煅烧温度为600～800℃；
25、最终得到无机硅纳米纤维膜；
26、步骤(3)无机纤维气凝胶前驱体浆液的制备：
27、首先，称取0.5～1.5g静电纺sio2纳米纤维膜，将其剪成碎片，浸润于200g的去离子水中；
28、然后，使用高速匀浆机进行分散20min后获得均质微纳米纤维分散液；即，无机纤维气凝胶前驱体浆液；
29、步骤(4)具体如下：
30、将步骤(3)中所制备无机纤维气凝胶前驱体浆液转移到预先制备好的模具中；
31、然后，将立体编织玄武岩纤维网格浸泡在分散液中；
32、接着，将装有立体编织纤维网格和分散液的模具放入泡沫箱中；
33、随后，将液氮倒入泡沫箱，控制液氮流速使其刚好覆盖模具的底部，得到定向的冷冻块；
34、最后，将冷冻块转移到冷冻干燥机中真空冷冻干燥12～18h，获得三维蓬松无机纤维气凝胶/立体编织玄武岩纤维网格保温复合材料。
35、该保温复合材料的特性参数是：
36、导热系数为0.020w/m·k～0.030w/m·k；
37、体积密度为10kg/m3～50kg/m3；
38、孔隙率为85％～95％；
39、在800～1000℃下不燃烧；
40、具有优异的隔热性能，且能够达到a1级防火等级。
41、立体编织玄武岩纤维网格是在横向、纵向、竖向三维方向交错编织构成的玄武岩纤维网格。
42、该复合材料是纳米无机纤维气凝胶和立体编织玄武岩纤维网格复合而成。
43、一种轻质建筑外墙保温复合材料的制备方法，该制备方法包括：
44、首先配置稳定的硅溶胶-有机复合的前驱体溶液，
45、将前驱体溶液转移到静电纺丝机中，在电场力的作用下，将液滴拉伸成纳米纤维，纳米纤维不断堆积形成有机硅杂化的纳米纤维膜；
46、将有机硅杂化的纳米纤维膜进行干燥去除水分，高温煅烧，去除纤维中的有机成分，得到无机硅纳米纤维膜；
47、将无机硅纳米纤维膜，剪成碎片，去离子水浸润，通过高速匀浆机进行分散得均质微纳米纤维分散液；
48、将均质微纳米纤维分散液转移到预先制备好的模具中；
49、然后，将立体编织玄武岩纤维网格浸泡在模具中的分散液中；
50、接着，将装有立体编织纤维网格和分散液的模具放入泡沫箱中；
51、随后，将液氮倒入泡沫箱，控制液氮流速使其刚好覆盖模具的底部，得到定向的冷冻块；
52、最后，将冷冻块转移到冷冻干燥机中真空冷冻干燥，获得三维蓬松无机纤维气凝胶/立体编织玄武岩纤维网格保温复合材料。
53、所述前驱体溶液配制：
54、首先，将h3po4磷酸溶液逐滴快速滴加到h2o水和teos硅酸四乙酯的混合溶液中；
55、混合溶液中h3po4、h2o和teos的摩尔比为0.01:1:10；
56、并搅拌4～8h得到硅溶胶；
57、同时，将pva聚乙烯醇粉末在80℃的去离子水中搅拌5h进行溶解，形成质量浓度为10wt％的pva聚乙烯醇溶液；
58、随后，将相同质量的所述硅溶胶和所述pva聚乙烯醇溶液进行混合，再搅拌4～8h得到稳定的前驱体溶液。
59、无机硅纳米纤维膜成分为sio2氧化硅纳米纤维，是通过结合溶胶-凝胶法和静电纺丝技术制备得到，具体如下：
60、将所述前驱体溶液转移到静电纺丝机中，在电场力的作用下，将液滴拉伸成纳米纤维，纤维不断堆积形成纳米纤维膜；
61、其中，纺丝电压设置为15～20kv、灌注速度设置为0.5～1.5ml/h、纺丝距离设置为15～20cm、滚筒转速设置为100rpm；
62、纺丝环境温度和湿度分别为25±2℃和45±5％；
63、随后，将制备的pva/sio2有机硅杂化的纳米纤维膜在80℃的真空烘箱中干燥2h以去除水分，然后放入程序升温的马弗炉中进行高温煅烧处理，从而去除纤维中的有机成分得到sio2纳米纤维膜，升温速率为5℃/min、煅烧温度为600～800℃；
64、最终得到无机硅纳米纤维膜。
65、无机纤维气凝胶前驱体浆液的制备具体如下：
66、首先，称取0.5～1.5g静电纺sio2纳米纤维膜，将其剪成碎片，浸润于200g的去离子水中；
67、然后，使用高速匀浆机进行分散20min后获得均质微纳米纤维分散液；即，无机纤维气凝胶前驱体浆液；
68、将所制备的无机纤维气凝胶前驱体浆液转移到预先制备好的模具中；
69、然后，将立体编织玄武岩纤维网格浸泡在分散液中；
70、接着，将装有立体编织纤维网格和分散液的模具放入泡沫箱中；
71、随后，将液氮倒入泡沫箱，控制液氮流速使其刚好覆盖模具的底部，得到定向的冷冻块；
72、最后，将冷冻块转移到冷冻干燥机中真空冷冻干燥12～18h，获得三维蓬松无机纤维气凝胶/立体编织玄武岩纤维网格保温复合材料。
73、所述的一种轻质建筑外墙保温复合材料，在建筑外墙外保温和内保温系统产品上的应用。
74、本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：
75、本发明的一种轻质建筑外墙保温复合材料及其制备方法和用途，该材料是由纳米无机纤维气凝胶和立体编织玄武岩纤维网格复合而成，可用于建筑外墙外保温和内保温系统。
76、该材料具有体积密度低、阻燃性好、保温效果优越的特点，适用于建筑外墙外保温和内保温系统，易于工业化生产，且产品性能稳定，适于大规模推广应用。
77、该材料可用于建筑外墙外保温和内保温系统。该材料是通过特殊的制备工艺得到的，具有体积密度低、阻燃等级高、保温效果好等优点，施工方便。
78、该材料在制备方法中利用了溶胶-凝胶技术、静电纺丝技术、高温煅烧工艺、冷冻干燥技术相结合的工艺。
79、本发明的一种轻质建筑外墙保温复合材料及其制备方法和用途设计合理、材料制备简单、性能安全可靠、使用方便、易于维护，具有很好的推广使用价值。
1.一种轻质建筑外墙保温复合材料，其特征在于该复合材料的获得包括：
2.根据权利要求1所述的一种轻质建筑外墙保温复合材料，其特征在于该复合材料的获得步骤是：
3.根据权利要求1所述的一种轻质建筑外墙保温复合材料，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种轻质建筑外墙保温复合材料，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种轻质建筑外墙保温复合材料，其特征在于：
6.一种轻质建筑外墙保温复合材料的制备方法，其特征在于：该制备方法包括：
7.根据权利要求6所述的一种轻质建筑外墙保温复合材料的制备方法，其特征在于：
8.根据权利要求6所述的一种轻质建筑外墙保温复合材料的制备方法，其特征在于：
9.根据权利要求6所述的一种轻质建筑外墙保温复合材料的制备方法，其特征在于：
10.如权利要求1所述的一种轻质建筑外墙保温复合材料，在建筑外墙外保温和内保温系统产品上的应用。
