[發(fā)明專利]帶有輻射屏蔽層的納米氧化硅隔熱材料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103693938A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳玉峰;張世超;石興;孫浩然;王廣海;李懋強
• 申請（專利權(quán)）人: 中國建筑材料科學(xué)研究總院
• 主分類號: C04B30/02
• 分類號: C04B30/02
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 魯兵

1.一種帶有輻射屏蔽層的納米氧化硅隔熱材料，是由若干個單面帶有輻射屏蔽層的納米氧化硅預(yù)制體經(jīng)壓制復(fù)合而成，所述納米氧化硅預(yù)制體的主要原料配方包括以下重量份數(shù)比的組分：納米氧化硅粉體100份，陶瓷粉體遮光劑5-40份、硬硅鈣石晶須或其它增強纖維或晶須5-20份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有輻射屏蔽層的納米氧化硅隔熱材料，其特征在于：所述輻射屏蔽層是用鉬箔、鋁箔或金箔等可以阻擋紅外輻射的箔片材料制成，厚度為0.01-0.5mm，優(yōu)選為0.01-0.1mm；所述帶有輻射屏蔽層的納米氧化硅隔熱材料700℃下導(dǎo)熱系數(shù)小于0.05W/m·K。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有輻射屏蔽層的納米氧化硅隔熱材料，其特征在于：所述納米氧化硅預(yù)制體的厚度為0.2-5mm，個數(shù)為2-50或者更多，經(jīng)壓制復(fù)合后每個納米氧化硅預(yù)制體形成的納米氧化硅層的厚度為0.2mm-3mm，密度為0.1-0.5g/cm³。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的帶有輻射屏蔽層的納米氧化硅隔熱材料，其特征在于：所述納米氧化硅粉體為經(jīng)憎水處理的比表面積不小于200m²/g，一次顆粒平均粒徑小于50nm的粉體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的帶有輻射屏蔽層的納米氧化硅隔熱材料，其特征在于：所述陶瓷粉體遮光劑選自氧化鈦、氧化鋯、鋯英石、碳化硅、石墨或炭黑等，粉體平均粒徑（D50）為0.1-10μm，陶瓷粉體遮光劑的添加量為納米氧化硅粉體重量的5-40％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的帶有輻射屏蔽層的納米氧化硅隔熱材料，其特征在于：所述硬硅鈣石晶須直徑不大于2μm，平均長度不小于100μm，硬硅鈣石晶須的加入量為納米氧化硅粉體重量的5-20％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的帶有輻射屏蔽層的納米氧化硅隔熱材料，其特征在于：所述其它增強纖維或晶須包括所有有機和無機纖維和晶須，有機纖維如聚丙烯晴纖維（PAN）或聚酯纖維（PET）等；無機纖維如硬硅鈣石晶須、氧化鋁纖維、石英纖維、氧化鋯纖維或碳化硅纖維等；晶須如氧化鋯晶須、碳化硅晶須或六鈦酸鉀晶須等。

8.一種用常溫干燥濕法工藝制備權(quán)利要求1至7任一所述帶有輻射屏蔽層的納米氧化硅隔熱材料的方法，包括以下步驟：

1）按配方將經(jīng)憎水處理的納米氧化硅粉體、陶瓷粉體遮光劑、硬硅鈣石晶須或其它增強纖維或晶須加入盛有含粘結(jié)劑的水溶液的容器中，加入發(fā)泡劑，快速攪拌，使所有物料成為均勻的泡沫狀混合物；

2）將泡沫狀混合物真空抽濾濃縮，泡沫狀混合物中部分水分被排出，得到固相含量為8-20wt％的濃縮泡沫料漿；

3）將濃縮泡沫料漿涂布在輻射屏蔽層上得到單面帶輻射屏蔽層的納米氧化硅預(yù)制體，納米氧化硅預(yù)制體的厚度為0.2-5mm；

4）按照設(shè)計需要，將2-50或者更多個單面帶輻射屏蔽層的納米氧化硅預(yù)制體疊加進行壓濾成型，經(jīng)壓制復(fù)合后每個納米氧化硅層的厚度為0.2mm-3mm，密度為0.1-0.5g/cm³，常壓干燥，得到帶有輻射屏蔽層的納米氧化硅隔熱材料。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中含粘結(jié)劑的水溶液的質(zhì)量為固相質(zhì)量的4-30倍（優(yōu)選4-21倍），粘結(jié)劑在水溶液中的濃度為0.1-20wt％；粘結(jié)劑可以選自有機粘結(jié)劑如聚乙烯醇、甲基纖維素等，也可以選自無機粘結(jié)劑如水玻璃、硅溶膠等。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中發(fā)泡劑的添加量為含粘結(jié)劑的水溶液的重量的0.1-11％；發(fā)泡劑包括但不限于陰離子表面活性劑，如十六烷基苯磺酸鈉、松香皂等。