[發明專利]一種高溫環境中平面設備保溫用的梯度結構絕熱材料

有效

• 申請號: 201911216920.6
• 申請日: 2019-12-03
• 公開（公告）號: CN110805788B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 周張健;魯逸飛;張庭;楊子銘
• 申請（專利權）人: 中發創新（北京）節能技術有限公司
• 主分類號: F16L59/02
• 分類號: F16L59/02;B32B18/00
• 代理公司: 北京振安創業專利代理有限責任公司 11025
• 代理人: 祁純陽

本發明提出的是一種高溫環境中平面設備保溫用的梯度結構絕熱材料。梯度結構絕熱材料內層為陶瓷纖維層，外層為硅酸鈣粉外包層，中間層為陶瓷纖維和陶瓷顆粒的復合層，在各層之間填充有納米氣凝膠玻璃纖維層。本發明通過不同絕熱材料的層間組合成為絕熱材料，形成梯度保溫層。具有絕熱效果好，強度高的特點。適宜作為耐高溫保溫絕熱材料應用。

技術領域

本發明專利涉及一種具有梯度結構的陶瓷類絕熱材料，特別是涉及一種高溫環境中平面設備保溫用的梯度結構絕熱材料。

技術背景

隨著能源、化工等行業的發展，設備使用溫度越來越高，熱量的傳遞與散失直接關系到高溫設備是否能穩定正常的工作，也關系到能源消耗及有害氣體排放水平。高溫設備的保溫就顯得非常重要，通過對設備外表面進行隔熱保溫，減少熱能損失，不僅能夠維持各系統功能的平衡穩定，保證設備的正常安全運行，而且能顯著提高熱能應用效率，且具有非常廣闊的發展前景。

目前國內的高溫設備表面保溫或者使用軟質類保溫材料，如硅酸鋁棉、巖棉、玻璃棉等；或者使用硬質類保溫材料如硅酸鈣板、泡沫陶瓷等。一方面上述保溫材料的導熱系數較高，大大增加了保溫層厚度，另一方面軟質類材料長期使用容易下墜變形，保溫能力惡化，硬質類保溫材料則容易粉化失效。單一的保溫材料不能滿足目前的應用現狀，因此急需一種新型的保溫結構來解決現有的問題。

發明內容

為了克服現有保溫材料及相關技術的不足，本發明提出一種高溫環境中平面設備保溫用的梯度結構絕熱材料。該絕熱材料通過軟質和硬質保溫材料的結合，解決絕熱材料設置的技術問題。

本發明解決技術問題所采用的方案是:

梯度結構絕熱材料內層為陶瓷纖維層，外層為硅酸鈣粉外包層，中間層為陶瓷纖維和陶瓷顆粒的復合層，在各層之間填充有納米氣凝膠玻璃纖維層。

積極效果：本發明通過不同絕熱材料的層間組合成為絕熱材料，形成梯度保溫層。具有絕熱效果好，強度高的特點。適宜作為耐高溫保溫絕熱材料應用。

附圖說明

圖1為本發明結構構成圖。

圖中，1.陶瓷纖維層，2. 陶瓷纖維和陶瓷顆粒的復合層，3.硅酸鈣粉外包層，4.鋁箔納米氣凝膠玻璃纖維層。

具體實施方式

梯度結構絕熱材料內層為陶瓷纖維層1，外層為硅酸鈣粉外包層3，中間層為陶瓷纖維和陶瓷顆粒的復合層2，在各層之間填充有鋁箔納米氣凝膠玻璃纖維層4。

所述內層是厚度為10毫米-30毫米的陶瓷纖維層，所用纖維包括氧化鋁纖維、硅酸鋁纖維、玻璃纖維。

纖維的直徑為5微米-15微米，纖維直徑越細，纖維纏繞搭接形成的孔隙就越小、越密集，孔隙中束縛的空氣流動性、擴散性就變差，減少了纖維層的導熱系數；

所述中間層為陶瓷纖維和陶瓷顆粒的復合層，厚度為10毫米至30毫米，陶瓷纖維和顆粒形成具有多種尺寸腔孔的網絡結構，可有效限制局域熱激發的傳播，抑制熱傳導和熱對流；

所述外層為具有水硬性能力的硅酸鈣粉末組成，厚度為10毫米-30毫米，能夠給保溫材料以一定的結構性。各層之間的界面還可進一步增加熱阻，降低熱導率。

所述梯度絕熱材料各層之間布置鋁箔納米氣凝膠玻璃纖維層，厚度為2毫米-5毫米，玻璃纖維紙層一側附有兩層1微米-3微米厚鋁箔，在防止內層氣凝膠顆粒脫落的同時能反射熱量，起到明顯較低熱輻射傳熱的能力。

梯度結構絕熱材料的內層為軟質層可以通過施加一定壓力增加絕熱材料與保溫體的緊密結合程度，降低對保溫體表面平整度的嚴格要求；其外層為硬質層可以增加絕熱材料的強度和耐磨性，同時外表面可以根據需要涂刷顏料和涂料，以及書寫標識文字。

技術原理：