[發明專利]一種核級模塊化保溫層及其制備方法

有效

• 申請號: 201911096105.0
• 申請日: 2019-11-11
• 公開（公告）號: CN110802885B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 吳護林;李忠盛;黃安畏;羅明波;王征輝;孫彩云;蔣龍;吳道勛;周富;周小淋
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業第五九研究所
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B18/00;B32B15/02;B32B15/14;B32B15/18;B32B27/12;B32B27/28;B32B33/00;B32B37/02;B32B38/00;B32B38/18;G21C11/08
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 廖明亮

1.一種核級模塊化保溫層，它是由主體保溫材料和外保護層材料組成，其特征在于：所述主體保溫材料由熱阻隔層材料和反射層材料層積復合而成；所述熱阻隔層材料為耐輻照陶瓷纖維絕熱復合材料，耐輻照性能承受51.0×10⁷Gy以上劑量γ射線輻照，質量吸濕率不大于0.3%，憎水率不小于99.5%，25℃時導熱系數不大于0.016W·m^-1·K^-1；所述耐輻照陶瓷纖維由如下原料制成：SiO₂：55～65％，Al₂O₃：10～15％，CaO：20～25％，MgO：0～5％，Li₂O：0～0.1％，B₂O₃：0～0.05％，余者為不可避免的雜質，所述百分比為質量百分比；所述耐輻照陶瓷纖維絕熱復合材料的制備工藝為：采用通用的坩堝或池窯拉制耐輻照陶瓷，形成單絲直徑為9μm～13μm的耐輻照陶瓷纖維絲束，通過對耐輻照陶瓷纖維絲束進行短切、定量鋪料、梳理、成網、針刺工藝形成耐輻照陶瓷纖維針刺氈；所述耐輻照陶瓷纖維針刺氈的厚度為3mm～6mm，容重為100kg/m³～115kg/m³；然后以耐輻照陶瓷纖維針刺氈為增強相，采用凝膠成型工藝制備耐輻照陶瓷纖維絕熱復合材料；所述凝膠成型工藝包括以下步驟：(1)以Na₂SiO₃為先驅體，C₂H₅OH為溶劑，H₂SO₄為催化劑，將Na₂SiO₃與C₂H₅OH混合并攪拌，向攪拌中的混合液加入去離子水和H₂SO₄，靜置，待Na₂SiO₃充分水解后形成SiO₂溶膠；(2)用模具對耐輻照陶瓷纖維針刺氈進行固形，然后通過抽真空浸漬SiO₂溶膠，封口保存；(3)對SiO₂溶膠經過縮聚反應形成的凝膠進行老化處理，老化過程中發生縮合、粗化，促進凝膠的進一步交聯，增強凝膠的骨架強度，使凝膠網絡結構繼續長大，老化在乙醇環境中進行，老化時間1-2天；(4)采用低表面張力的三甲基氯硅烷或六甲基二硅醚作為表面修飾劑對表面張力較大的C₂H₅OH進行替換，最后去除表面修飾劑后制成厚度為3mm～6mm的耐輻照陶瓷纖維絕熱復合材料。

2.如權利要求1所述保溫層，其特征在于：所述耐輻照陶瓷纖維絕熱復合材料200℃時導熱系數不大于0.024W·m^-1·K^-1。

3.如權利要求1所述保溫層，其特征在于：所述反射層材料采用高反射率奧氏體不銹鋼箔或PI膜鍍層。

4.如權利要求3所述保溫層，其特征在于：所述高反射率奧氏體不銹鋼箔厚度不大于0.03mm。

5.如權利要求4所述保溫層，其特征在于：所述PI膜鍍層的PI膜厚度為25μm~50μm，鍍層材質為奧氏體不銹鋼，鍍層厚度50nm~200nm。

6.如權利要求1所述保溫層，其特征在于：所述外保護層材料為厚度0.5mm~2mm、Co含量不大于0.1wt.%的奧氏體不銹鋼薄板或厚度0.4mm~0.8mm的防水柔性機織物。