[發(fā)明專利]一種陶瓷納米噴涂工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610960577.6
• 申請(qǐng)日: 2016-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106542758B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷衛(wèi)江;殷瀚之
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京兆信綠能科技有限公司
• 主分類號(hào): C04B24/16
• 分類號(hào): C04B24/16;C04B24/18;C04B30/02;B05D7/24
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計(jì)陶瓷納米噴涂領(lǐng)域，特別是一種陶瓷納米噴涂工藝。

背景技術(shù)

2014年我國(guó)能源消耗量居世界第一，能源利用效率低，碳排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)發(fā)達(dá)國(guó)家，節(jié)能減排作為解決能源短缺最有效的方法，強(qiáng)化保溫是一種行之有效的措施。

1992年，美國(guó)學(xué)者Hunt A J在國(guó)家工程大會(huì)上首次提出絕熱概念，在之后的二十多年間，絕熱材料得到迅速發(fā)展，而近年來(lái)由于納米材料的興起，尤其是氣凝膠材料作為無(wú)極絕熱領(lǐng)域?qū)崧首畹偷牟牧系玫綇V泛的應(yīng)用，其中以二氧化硅氣凝膠材料表現(xiàn)尤其優(yōu)異，但是由于二氧化硅氣凝膠材料的固有強(qiáng)度低，脆性大以及容易開(kāi)裂等缺點(diǎn)，限制了其在實(shí)際中的使用，于是引入纖維等增強(qiáng)體，提高材料本身的性能。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在此項(xiàng)目上進(jìn)行了大量的研究，并取得了顯著的成果。

授權(quán)公告號(hào)為CN1186298C公開(kāi)了一種致密型陶瓷纖維噴涂襯里及其施工工藝，噴涂襯里由陶瓷纖維和高溫結(jié)合劑組成，其中高溫結(jié)合劑包含有2.8-3.2%的三氧化二鋁微粉，3.3-3.7%二氧化硅微粉，0.9-1.1%三氧化二鋁納米粉，0.9-1.1%氨水，其余為水；陶瓷纖維噴涂襯里的施工工藝是在噴槍周邊均勻設(shè)置設(shè)個(gè)霧化噴嘴，將高溫結(jié)合劑成品經(jīng)過(guò)高壓泵打入霧化室，通過(guò)霧化噴嘴噴出霧狀結(jié)合劑，該霧狀結(jié)合劑與噴槍中噴出的陶瓷纖維在空氣中高速混合，直接噴射至作業(yè)面，一次成型致密型陶瓷纖維噴涂襯里，其體積密度為0.3-0.49g/cm³。。具有強(qiáng)度高、防水性良好、抗熱震性強(qiáng)，施工方便，成本低等優(yōu)點(diǎn)。隨著科技的發(fā)展，上述產(chǎn)品和工藝都有很大的改進(jìn)空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種陶瓷納米噴涂工藝，它包括以下步驟：（1）制備陶瓷納米高溫結(jié)合劑，將重量比為2:8的疏水型納米二氧化硅與水混合，加入10wt%的帶有磺酸基、硫酸酯基、酰胺基、羥基、銨基以及氧乙烯基的親水基團(tuán)兩種以上基團(tuán)的有機(jī)表面活性劑攪拌；再加入3-5wt%的無(wú)機(jī)分散劑，室溫下超聲震蕩，待納米二氧化硅分散均勻后，即為陶瓷納米高溫結(jié)合劑，待用；（2）將長(zhǎng)度為5mm-15mm的纖維通過(guò)高壓風(fēng)機(jī)輸送到噴槍中，同時(shí)將陶瓷納米高溫結(jié)合劑通過(guò)高壓泵輸送到噴槍中與纖維混合后，通過(guò)噴槍噴至作業(yè)面，纖維與陶瓷納米高溫結(jié)合劑的質(zhì)量比為4:6-6:4；（3）110℃-350℃下烘干24小時(shí)。

優(yōu)選地，所述纖維與陶瓷納米高溫結(jié)合劑的質(zhì)量比為1:1。

優(yōu)選地，所述有機(jī)表面活性劑為至少帶有羥基、磺酸基和酰胺基基團(tuán)的表面活性劑。

優(yōu)選地，所述有機(jī)表面活性劑為多羥基表面活性劑的醇溶液，所述多羥基表面活性劑為多羥基單元通過(guò)連接基團(tuán)與具有3-36個(gè)碳原子的脂族殘基連接。

優(yōu)選地，所述連接基團(tuán)為磺酸酯基團(tuán)和酰氨基基團(tuán)中的一種。

優(yōu)選地，所述多羥基表面活性劑的連接基團(tuán)為酰胺基。

優(yōu)選地，所述無(wú)機(jī)分散劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉中的一種或幾種。

優(yōu)選地，所述無(wú)機(jī)分散劑為3wt%。

優(yōu)選地，所述烘干溫度為110℃。

優(yōu)選地，所述納米二氧化硅粉體的平均粒徑為30-80nm。

本發(fā)明陶瓷納米噴涂工藝通過(guò)使用一種多組分表面活性劑，對(duì)疏水型納米二氧化硅粉體進(jìn)行電荷修飾，經(jīng)過(guò)攪拌和超聲震蕩，使顆粒間電荷互斥達(dá)到穩(wěn)定的懸浮液，帶有電荷的二氧化硅粉體在噴槍中與纖維形成吸附，無(wú)需其他步驟即可混合均勻，烘干后作業(yè)表面的陶瓷納米噴涂料容重為0.2/cm³±10%，熱面溫度600℃時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)小于0.060W/m· k，操作簡(jiǎn)單，在生產(chǎn)中節(jié)省工時(shí)和成本，并且可以在高溫下長(zhǎng)期使用。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明公開(kāi)一種納米陶瓷噴涂料及噴涂工藝，該絕熱材料由一種陶瓷納米高溫結(jié)合劑與纖維相混合，在常壓下混合烘干，制備簡(jiǎn)單，可以用在航空航天、兵器裝備、鋼鐵冶金、石油化工、陶瓷建材、艦船車(chē)輛、家用電器、太陽(yáng)能、消防防護(hù)、信息電子等領(lǐng)域，作為絕緣材料常溫和高溫下導(dǎo)熱系數(shù)低，容重低、長(zhǎng)期使用溫度為1260℃，最高使用溫度不小于1450℃。

本發(fā)明陶瓷納米纖維噴涂料的制備包括以下幾個(gè)步驟：

1.陶瓷納米高溫結(jié)合劑的制備

1-1.將疏水型納米二氧化硅粉體與水混合，納米二氧化硅粉體與水的重量比為2:8；加入質(zhì)量百分比為二氧化硅水溶液總質(zhì)量13-15%的多組分表面活性劑，在20-30℃下進(jìn)行攪拌后再超聲震蕩，待納米二氧化硅粉體分散均勻后，即得到陶瓷納米高溫結(jié)合劑。