[發(fā)明專利]一種高強度納米隔熱材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201911099302.8 | 申請日： | 2019-11-12 |
| 公開（公告）號： | CN110790530B | 公開（公告）日： | 2022-02-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 安烜熜;張凡;李文靜;楊潔穎;張昊;孔德隆 | 申請（專利權(quán)）人： | 航天特種材料及工藝技術(shù)研究所 |
| 主分類號： | C04B26/00 | 分類號： | C04B26/00;C04B28/04;C04B28/24;C04B28/26;C04B28/34;B28B3/02 |
| 代理公司： | 北京格允知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11609 | 代理人： | 劉曉 |
| 地址： | 100074 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 強度 納米 隔熱材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種高強度納米隔熱材料及其制備方法。所述方法包括：(1)將納米粉體與膠黏劑混合均勻，得到膠黏劑/納米粉體；(2)將所述膠黏劑/納米粉體、無機纖維和填料混合均勻，得到混合料；(3)將所述混合料進行鋪料和模壓，再經(jīng)高溫處理，制得高強度納米隔熱材料。本發(fā)明方法將膠黏劑加入納米粉體中并通過合理設(shè)計膠黏劑與納米粉體的配比，以及無機填料的配比，在不影響納米隔熱材料的隔熱性能以及使用溫度的前提下，實現(xiàn)了對納米隔熱材料力學(xué)性能的增強，提升了納米隔熱材料的機械加工性能。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及隔熱材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強度納米隔熱材料及其制備方法。
背景技術(shù)
納米隔熱材料具有低密度、高孔隙率、低熱導(dǎo)率等特點，具有優(yōu)異的隔熱性能。目前制備納米隔熱材料的方法主要有兩種，一種是以納米粉體、增強纖維、遮光劑、燒結(jié)助劑等為原料，充分混合均勻后通過模壓壓制成型；另一種是用溶膠-凝膠法經(jīng)過超臨界干燥制備得到氣凝膠材料。溶膠凝膠法制備納米隔熱材料主要包括前驅(qū)體水解、前驅(qū)體凝膠、凝膠溶劑置換、凝膠超臨界干燥等步驟，屬于化學(xué)反應(yīng)，前驅(qū)體水解后形成的活性羥基在凝膠給定的條件下很難完全縮合，但此活性位點在更高的溫度下會發(fā)生縮合脫水，宏觀表現(xiàn)就是氣凝膠骨架收縮坍塌，在此溫度下隔熱性能急劇下降。模壓成型法制備納米隔熱材料主要包括纖維/粉體混合、混合物模壓成型等步驟，屬于物理過程，雖然構(gòu)成隔熱材料骨架的納米顆粒表面活性位點較少，但通過模壓成型的納米隔熱材料其一般存在力學(xué)強度低、整體性差等問題，限制了其在工程上的推廣應(yīng)用。
中國專利申請CN104210151A公開了一種表面強化的耐高溫納米隔熱材料及其制備方法；該表面強化的耐高溫納米隔熱材料是由內(nèi)部納米隔熱材料與表面強化層組成，內(nèi)部隔熱材料為顆粒多孔隔熱材料或纖維增強氣凝膠材料，表面強化層主要是無機纖維布或無機纖維布增強樹脂；但該材料只在表面強化，未對整體進行增強，制得的表面強化的耐高溫納米隔熱材料由于其材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征決定了其仍然存在材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)力學(xué)強度低、材料整體性較差、材料內(nèi)容結(jié)構(gòu)容易發(fā)生破壞的問題。
針對上述問題，非常有必要提供一種高強度納米隔熱材料及其制備方法以解決現(xiàn)有模壓成型制備納米隔熱材料存在的強度差的問題。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有模壓成型制備納米隔熱材料存在的強度差的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高強度納米隔熱材料及其制備方法。本發(fā)明方法制得的高強度納米隔熱材料具有高強度、整體性好，材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不會發(fā)生破壞，材料的隔熱性能和使用溫度不受影響等優(yōu)點。
本發(fā)明在第一方面提供了一種高強度納米隔熱材料的制備方法，所述方法包括如下步驟：
(1)將納米粉體與膠黏劑混合均勻，得到膠黏劑/納米粉體；
(2)將所述膠黏劑/納米粉體、無機纖維和填料混合均勻，得到混合料；
(3)將所述混合料進行鋪料和模壓，再經(jīng)高溫處理，制得高強度納米隔熱材料。
優(yōu)選地，所述膠黏劑選自硅酸鹽樹脂、磷酸鹽樹脂、硅酸鈉水溶液、硅溶膠、鋁溶膠的一種或多種。
優(yōu)選地，所述膠黏劑的用量為所述納米粉體的用量的5～50wt％。
優(yōu)選地，所述高溫處理的溫度為80～150℃，所述高溫處理的時間為1～5h。
優(yōu)選地，所述納米粉體的粒徑為1～50nm；所述無機纖維的直徑為1～10um；和/或所述填料的粒徑為1～20um。
優(yōu)選地，所述納米粉體選自納米二氧化硅、納米氧化鋁、納米氧化鋯、納米氣凝膠中的一種或多種；所述無機纖維選自高硅氧纖維、石英纖維、莫來石纖維、氧化鋁纖維、硅酸鋁纖維、玄武巖棉纖維中的一種或多種；和/或所述填料選自碳化硅、氮化硅、氮化硼、二氧化鈦、碳粉、氧化鉻、滑石粉中的一種或多種。
優(yōu)選地，所述模壓的壓強為2～20MPa。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于航天特種材料及工藝技術(shù)研究所，未經(jīng)航天特種材料及工藝技術(shù)研究所許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201911099302.8/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
