CN102701790A - 一种陶瓷纤维隔热材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种陶瓷纤维隔热材料及其制备方法，将硝酸铁、硝酸铬与去离子水、柠檬酸、乙二醇配成溶胶，将陶瓷纤维浸渍于溶胶中，然后取出烘干并于250-600℃热处理，制得包覆有高近红外反射颜料层的陶瓷隔热材料。本发明工艺简单，制得的材料热导率低，热导率最低可达到0.048W/(M·K)，隔热效果好。

Description

一种陶瓷纤维隔热材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种陶瓷纤维隔热材料及其制备方法，属于材料科学技术领域。
背景技术
陶瓷纤维制品由于具有良好的高温隔热性能，近年来在航空航天等领域获得了较广泛的应用。随着航空航天、先进武器装备等技术的快速发展，对低热导率隔热材料的需求越来越迫切，同时对隔热材料的性能要求也越来越高。随着超高速飞行器以及大功率发动机等高技术装备的发展，隔热问题越来越成为人们关注的热点，也成为制约高技术设备发展的关键因素之一。对于许多工业设备采用低热导率的隔热材料，也将会改善工作环境，节约能源，降低消耗。陶瓷纤维制品在较高的温度下具有稳定的隔热性能和耐化学侵蚀性。然而，该类纤维制品的热导率相对较高，不能满足一些应用场合的要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种陶瓷纤维隔热材料及其制备方法，通过在陶瓷纤维表面涂覆一层高近红外发射颜料层，降低陶瓷纤维制品的热导率。
本发明采取的技术方案为：
一种陶瓷纤维隔热材料，在陶瓷纤维表面涂覆高近红外反射溶胶，经过热处理在陶瓷纤维表面形成一层主要成分为FeCr2O4的高近红外反射颜料层。
本实验使用的陶瓷纤维优选为硅酸铝纤维，，高近红外反射颜料层的厚度为60~80um。
一种陶瓷纤维隔热材料的制备方法，包括步骤如下：
（1）将硝酸铁、硝酸铬与去离子水按摩尔比为1：1：5~10，配成混合溶液，并混合均匀形成A溶液；
（2）将柠檬酸加入到其摩尔量4~7倍的乙二醇中，配成B溶液；
（3）将B溶液以A与B体积比为2~4：1的比例缓慢地加入A溶液中，搅拌均匀，配成C溶液，将C溶液在50~90℃水浴中加热搅拌，搅拌1~3个小时后，形成稳定的溶胶；
（4）将陶瓷纤维以溶胶与陶瓷纤维质量比为2~5:1的比例充分浸渍于上述溶胶中，浸渍15~30min；
（5）把表面含有溶胶的陶瓷纤维放在烘箱中，在50~80℃的温度下干燥至完全烘干；
（6）把烘干的陶瓷纤维放在马弗炉中以3~8℃/min速度升温至250℃后保温1h，再以相同的速率升温至600℃后保温1h，最后随炉冷却至室温，形成包覆有高近红外反射颜料层的陶瓷纤维，即陶瓷纤维隔热材料。
本发明采用溶胶凝胶工艺，在陶瓷纤维表面涂覆高近红外反射溶胶，经过高温处理，在陶瓷纤维表面形成一层高近红外反射颜料层；再将这种涂覆高近红外反射颜料的纤维，制备成低热导率的隔热材料。要使纤维的涂覆达到一定的厚度，可重复上述步骤，即得包覆高近红外反射涂层的复合纤维。本发明采用的陶瓷纤维优选为硅酸铝纤维，在陶瓷纤维表面附着高近红外反射颜料，是提高陶瓷纤维隔热性能的一条有效途径。
与现有的隔热材料相比，本发明的优良效果如下：
（1）由于采用颜料涂覆纤维复合隔热材料的热导率（热导率最低可达到0.048W/(M·K)）比现有的隔热材料的热导率低许多（热导率最低可达到0.054W/(M·K)）。
（2）本发明工艺简单，生产成本低而且具有优良的性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不限于此，陶瓷纤维选用硅酸铝纤维。
实施例1：
（1）按照实验方案，将硝酸铁、硝酸铬与去离子水的摩尔比为1:1:6的比例在烧杯中配成混合溶液，并混合均匀形成A液；
（2）将柠檬酸加入到其5倍摩尔量的乙二醇中，配成B溶液；
（3）将B液以A/B体积比为2的比例缓慢地加入A液中，搅拌均匀，配成C液，将C溶液在60℃水浴中加热搅拌，搅拌1个小时后，形成稳定的溶胶；
（4）将陶瓷纤维以溶胶/陶瓷纤维质量比为3的比例充分浸渍于上述溶胶中，浸渍20min；
（5）把表面含有溶胶的陶瓷复合纤维放在烘箱中，在60℃下干燥至完全烘干；
（6）把复合纤维放在马弗炉中以4℃/min升温至250℃后保温1h，再以相同的速率升温至600℃后保温1h，最后随炉冷却至室温，形成包覆有高近红外反射颜料层厚度为68um的陶瓷隔热材料，其热导率为0.058W/(M·K)。
实施例2：
（1）按照实验方案，将硝酸铁、硝酸铬与去离子水的摩尔比为1:1:8的比例在烧杯中配成混合溶液，并混合均匀形成A液；
（2）将柠檬酸加入到其6倍摩尔量的乙二醇中，配成B溶液；
（3）将B液以A/B体积比为3的比例缓慢地加入A液中，搅拌均匀，配成C液，将C溶液在60℃水浴中加热搅拌，搅拌2个小时后，形成稳定的溶胶；
（4）将陶瓷纤维以溶胶/陶瓷纤维质量比为4的比例充分浸渍于上述溶胶中，浸渍25min；
（5）把表面含有溶胶的陶瓷复合纤维放在烘箱中，在70℃下干燥至完全烘干；
（6）把复合纤维放在马弗炉中以5℃/min升温至250℃后保温1h，再以相同的速率升温至600℃后保温1h，最后随炉冷却至室温，形成包覆有高近红外反射颜料层，厚度为71um陶瓷隔热材料，其热导率为0.056W/(M·K)。
实施例3
（1）按照实验方案，将硝酸铁、硝酸铬与去离子水的摩尔比为1:1:10的比例在烧杯中配成混合溶液，并混合均匀形成A液；
（2）将柠檬酸加入到其4倍摩尔量的乙二醇中，配成B溶液；
（3）将B液以A/B体积比为4的比例缓慢地加入A液中，搅拌均匀，配成C液，将C溶液在60℃水浴中加热搅拌，搅拌3个小时后，形成稳定的溶胶；
（4）将陶瓷纤维以溶胶/陶瓷纤维质量比为5的比例充分浸渍于上述溶胶中，浸渍30min；
（5）把表面含有溶胶的陶瓷复合纤维放在烘箱中，在60℃下干燥至完全烘干；
（6）把复合纤维放在马弗炉中以4℃/min升温至250℃后保温1h，再以相同的速率升温至600℃后保温1h，最后随炉冷却至室温；形成包覆有高近红外反射颜料层，厚度为77um的陶瓷隔热材料，其热导率为0.052W/(M·K)。

Claims (4)

1.一种陶瓷纤维隔热材料，其特征是，在陶瓷纤维表面涂覆高近红外反射溶胶，经过热处理在陶瓷纤维表面形成一层主要成分为FeCr2O4的高近红外反射颜料层。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷纤维隔热材料，其特征是，高近红外反射颜料层的厚度为60~80um。
3.一种陶瓷纤维隔热材料的制备方法，其特征是，包括步骤如下：
（1）将硝酸铁、硝酸铬与去离子水按摩尔比为1：1：5~10，配成混合溶液，并混合均匀形成A溶液；
（2）将柠檬酸加入到其摩尔量4~7倍的乙二醇中，配成B溶液；
（3）将B溶液以A与B体积比为2~4：1的比例缓慢地加入A溶液中，搅拌均匀，配成C溶液，将C溶液在50~90℃水浴中加热搅拌，搅拌1~3个小时后，形成稳定的溶胶；
（4）将陶瓷纤维充分浸渍于上述溶胶中，浸渍15~30min；
（5）把表面含有溶胶的陶瓷纤维放在烘箱中，在50~80℃的温度下干燥至完全烘干；
（6）把烘干的陶瓷纤维放在马弗炉中以3~8℃/min速度升温至250℃后保温1h，再以相同的速率升温至600℃后保温1h，最后随炉冷却至室温，形成包覆有高近红外反射颜料层的陶瓷纤维，即陶瓷纤维隔热材料。
4.根据权利要求3所述的陶瓷纤维隔热材料的制备方法，其特征是，溶胶与陶瓷纤维质量比为2~5:1。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103588251A (zh) * 2013-10-24 2014-02-19 陕西理工学院 用黄铵铁矾制备红外反射颜料和硫酸钙的工艺
CN104557096A (zh) * 2015-01-30 2015-04-29 长兴盛华耐火材料有限公司 一种新型纤维复合功能隔热材料及其制造方法
CN104987100A (zh) * 2015-07-08 2015-10-21 赵丽丽 一种溶胶凝胶法制备的红外光反射保温炭毡及其应用
CN105036781A (zh) * 2015-07-31 2015-11-11 吕保善 浸渍烧结法制备的氧化物红外光反射保温炭毡及其应用
CN106946579A (zh) * 2017-03-31 2017-07-14 哈尔滨工业大学 耐1500℃轻质刚性陶瓷纤维隔热瓦的制备方法
CN108084740A (zh) * 2017-12-19 2018-05-29 江南大学 超细近红外反射隔热黑色颜料的制备方法
CN116515320A (zh) * 2023-04-30 2023-08-01 烟台大学 一种溶胶法制备Fe2O3-Cr2O3高近红外反射颜料的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1468622A (fr) * 1962-02-23 1967-02-10 Eltro Gmbh Procédé pour la fabrication de fibres, de fils et de tissus synthétiques ayant des propriétés pour l'infrarouge
US3718497A (en) * 1970-11-19 1973-02-27 Gen Motors Corp Heater coil support
CN1120139C (zh) * 2001-09-04 2003-09-03 国防科学技术大学 功能涂层增强纤维及其制备方法
CN1583908A (zh) * 2003-08-22 2005-02-23 上海德卡精细化工有限公司 一种太阳热反射隔热涂料
CN101723707A (zh) * 2009-11-24 2010-06-09 南京工业大学 一种耐高温反红外热辐射节能涂料的制备方法
CN102181217A (zh) * 2011-04-14 2011-09-14 广州立邦涂料有限公司 彩色反射隔热涂料及其色卡
CN202228854U (zh) * 2011-09-01 2012-05-23 盈保发展有限公司 一种隔热结构

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1468622A (fr) * 1962-02-23 1967-02-10 Eltro Gmbh Procédé pour la fabrication de fibres, de fils et de tissus synthétiques ayant des propriétés pour l'infrarouge
US3718497A (en) * 1970-11-19 1973-02-27 Gen Motors Corp Heater coil support
CN1120139C (zh) * 2001-09-04 2003-09-03 国防科学技术大学 功能涂层增强纤维及其制备方法
CN1583908A (zh) * 2003-08-22 2005-02-23 上海德卡精细化工有限公司 一种太阳热反射隔热涂料
CN101723707A (zh) * 2009-11-24 2010-06-09 南京工业大学 一种耐高温反红外热辐射节能涂料的制备方法
CN102181217A (zh) * 2011-04-14 2011-09-14 广州立邦涂料有限公司 彩色反射隔热涂料及其色卡
CN202228854U (zh) * 2011-09-01 2012-05-23 盈保发展有限公司 一种隔热结构

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103588251A (zh) * 2013-10-24 2014-02-19 陕西理工学院 用黄铵铁矾制备红外反射颜料和硫酸钙的工艺
CN103588251B (zh) * 2013-10-24 2015-02-25 陕西理工学院 用黄铵铁矾制备红外反射颜料和硫酸钙的工艺
CN104557096A (zh) * 2015-01-30 2015-04-29 长兴盛华耐火材料有限公司 一种新型纤维复合功能隔热材料及其制造方法
CN104987100A (zh) * 2015-07-08 2015-10-21 赵丽丽 一种溶胶凝胶法制备的红外光反射保温炭毡及其应用
CN105036781A (zh) * 2015-07-31 2015-11-11 吕保善 浸渍烧结法制备的氧化物红外光反射保温炭毡及其应用
CN105036781B (zh) * 2015-07-31 2017-10-03 黑龙江聚晶科技有限公司 浸渍烧结法制备的氧化物红外光反射保温炭毡及其应用
CN106946579A (zh) * 2017-03-31 2017-07-14 哈尔滨工业大学 耐1500℃轻质刚性陶瓷纤维隔热瓦的制备方法
CN108084740A (zh) * 2017-12-19 2018-05-29 江南大学 超细近红外反射隔热黑色颜料的制备方法
CN116515320A (zh) * 2023-04-30 2023-08-01 烟台大学 一种溶胶法制备Fe2O3-Cr2O3高近红外反射颜料的方法

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