[發明專利]一種筒形納米隔熱材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202111431127.5
• 申請日: 2021-11-29
• 公開（公告）號: CN114030217B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 劉曉波;楊海生;張凡;安烜熜;高翠雪;孔德隆;李文靜;張昊
• 申請（專利權）人: 航天特種材料及工藝技術研究所
• 主分類號: B30B11/00
• 分類號: B30B11/00;B30B15/02;C04B30/02
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理有限公司 11200
• 代理人: 李文濤

本發明公開一種筒形納米隔熱材料及其制備方法，屬于納米隔熱材料制備技術領域，通過特制軟模注入納米隔熱材料粉體，再置于陰模內密封，加入流體對軟模及納米隔熱材料粉體施壓，再卸壓拆除陰模，裝入陽模后于等靜壓容器內壓制，再拆除陽模并去除軟模，得到筒形納米隔熱材料。本發明能夠解決機加方式獲得筒形納米隔熱材料存在的筒壁各區域力學性能不均一，材料浪費量嚴重，機加費用昂貴等問題。

技術領域

本發明屬于納米隔熱材料制備技術領域，具體涉及一種筒形納米隔熱材料及其制備方法。

背景技術

納米隔熱材料是由無機納米粉體、無機纖維以及抗輻射填料粉體等經混合后壓制而成的輕質高效隔熱材料，具有耐熱溫度高、隔熱性能好、成本低等優點，在航空、航天、船舶、冶金、電子等領域應用廣泛。隨著納米隔熱材料應用領域的不斷擴展，對筒形納米隔熱材料的需求日益迫切。現階段，筒形納米隔熱材料主要通過塊體機加的方式得到，該方法存在納米隔熱材料粉體原材料浪費嚴重、機加工費用昂貴、制造成本高等問題。與此同時，通過該方法制備得到的納米隔熱筒，纖維及粉體的分布取向與筒壁不一致，由此導致納米隔熱筒的力學性能較差，各區域力學性能不均勻。

發明內容

本發明的目的是提出一種筒形納米隔熱材料及其制備方法，通過特制的軟模，一步成形為筒形，解決機加方式獲得筒形納米隔熱材料存在的筒壁各區域力學性能不均一，材料浪費量嚴重，機加費用昂貴等問題。

本發明采用的技術方案如下：

一種筒形納米隔熱材料的制備方法，包括以下步驟：

1）設計并制造含凹形腔的中空結構的軟模，該軟模的外側面為筒形，將納米隔熱材料粉體注入軟模內部并密封；

2）將裝好納米隔熱材料粉體的軟模置于多孔筒形陰模內，筒形陰模上方安裝密封蓋，得到密閉的組合體M；

3）向組合體M的內部加入一預設壓力的流體，流體進入軟模凹形腔來施壓于軟模及其內部的納米隔熱材料粉體，保壓一段時間后，卸壓，打開密封蓋并去除流體，得到貼附在陰模上的半成品N；

4）將半成品N外面的陰模拆除，將陽模置于半成品N的凹形腔內部，得到組合體X；

5）將組合體X整體置于等靜壓容器內，在另一預設壓力下進行壓制，保壓一段時間后，拆除陽模，得到包裹軟模的筒形納米隔熱材料；

6）將包裹筒形納米隔熱材料表面的軟模去除，得到筒形納米隔熱材料。

進一步地，所述納米隔熱材料粉體為無機納米粉體與無機纖維的均勻組合物。

進一步地，所述軟模材質為具有彈性的橡膠材料，表面設置具有過濾功能的單向泄壓孔，該單向泄壓孔的功能為：當軟模中空結構內部壓力大于外界時，氣體通過單向泄壓孔向外界排出，同時阻止納米隔熱材料粉體排出；當軟模中空結構內部壓力小于外界時，單向泄壓孔保持關閉，阻止外界氣體或其他流體通過單向泄壓孔進入到軟模中空結構內部。

進一步地，所述密封蓋附帶有流體入口。

進一步地，步驟3）中向組合體M的內部加入壓力為0.2~1MPa的流體，保壓1~30min。

進一步地，所述流體為氣體或液體。

進一步地，所述筒形陰模與軟模相接觸面的形狀及尺寸相一致。

進一步地，所述陽模與半成品N相接觸一側的表面形狀及尺寸相一致。

進一步地，所述等靜壓容器內充入等靜壓流體進行壓制，該等靜壓流體為氣體或液體。

進一步地，步驟5）在于1~10MPa進行壓制，保壓5~60min。

一種筒形納米隔熱材料，通過上述方法制備得到。

本發明取得的有益效果為：