CN104591685B - 一种中温吸热型隔热材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中温吸热型隔热材料及其制备方法，其中中温吸热型隔热材料的原料由如下组分组成：耐中温基体材料6～85重量份；耐中温相变吸热材料15～94重量份。本发明的中温吸热型隔热材料具有耐温温度高，储热性能好的特点。

Description

一种中温吸热型隔热材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及隔热材料技术领域，尤其涉及一种中温吸热型隔热材料及其制备方法。
背景技术
随着航空航天技术的迅猛发展，特别是可重复使用航天器、临近空间飞行器和高超声速飞行器等面向未来飞行器的快速发展，热防护系统和材料已成为制约飞行器研发能否成功的最重要的关键技术之一。随着飞行马赫数的不断提高，对热防护材料的使用温度的要求越来越高，工作时，燃烧室外壁的温度高达2200～2500K，为了保护发动机金属壳体及其周边的电子设备，同时减少热量的散耗及其带来的明显的红外信号特征，燃烧室外壁采用超高温隔热材料进行热防护。
相变吸热材料在相变过程中吸收大量的热，因此相变吸热材料可以有效降低温度。但通常的相变材料的相变温度低，不适合在高温环境下使用。如石蜡的相变47-64℃，密度为0.9g/cm3，吸热能力为200-220J/g。并且只有单一的储热功能，不具备隔热性能。近年来研制了一些新型相变材料，相变原料主要为硝酸锂、硝酸钠、硝酸钾、氢氧化锂等，可用于工业热能回收、太阳能热利用等。其相变温度在300℃以下，仍不适于较高温度条件下使用。还有相变物质由棕榈酸和硬脂酸经熔融混合而成，基体材料为膨胀石墨，相变温度区间为52-55℃，相变潜热为160-170J/g。可应用于空调冷凝回收制备生活热水系统中。使用温度也比较低。另外，还有主要成分为十二水磷酸氢二钠，氯化钾，九水偏硅酸钠，石墨，其相变温度为25℃左右，相变潜热值为170J J/g，适用于农业生产温室和农业建筑。可见，现有相变储热材料存在功能单一，不具备隔热性能、不能耐高温、储热能力差等问题
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种一种中温吸热型隔热材料及其制备方法，主要目的是提高耐温温度，及储热性能。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了一种中温吸热型隔热材料，其原料由如下组分组成：
耐中温基体材料 6～85重量份
耐中温相变吸热材料 15～94重量份。
作为优选，所述耐中温基体材料为硅酸钙晶须团聚粉、硅酸铝粉和高铝浇注料粉中的一种或多种。
作为优选，所述硅酸钙晶须团聚粉体为硬硅钙石型晶须团聚粉体，晶须直径为0.2μm～10μm，长度为10μm～300μm；硅酸铝粉直径0.1μm～300μm；高铝浇注料粉体直径10μm～500μm。
作为优选，所述硅酸钙晶须团聚粉体为采用动态水热合成法制备的硬硅钙石型晶须团聚体。
作为优选，所述耐中温相变吸热材料为碳酸钠粉体、碳酸锂和碳酸钠/碳酸锂混合熔盐粉体中的一种或多种。
作为优选，所述碳酸锂粉体和碳酸钠粉体的直径为0.1μm～300μm；碳酸锂/碳酸钠混合熔盐粉体的直径为0.1μm～300μm。
另一方面，本发明实施例提供了一种上述任一种中温吸热型隔热材料的制备方法，包括如下步骤：
将按比例称好的耐中温基体材料和耐中温相变吸热材料加入去离子水混合打浆均匀，获得混合料；
将均匀的混合料，加入模具中，模压成形，得到湿坯；
模压成形后的湿坯常压干燥即得中温吸热型隔热材料。
作为优选，所述湿坯在常压50℃～250℃干燥。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明实施例的中温吸热型隔热材料的基体可耐1100℃高温。
2、本发明实施例的中温吸热型隔热材料的高温相变吸热的温度比较高，达到450℃-650℃，可用于工业余热回收等高温领域。
3、本发明实施例的中温吸热型隔热材料吸热能力强，可达300-400J/g。
4、本发明实施例的中温吸热型隔热材料的制备工艺简单，生产周期短。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
一种中温吸热型隔热材料，其原料由如下组分组成：
耐中温基体材料 6～85重量份
耐中温相变吸热材料 15～94重量份。
本发明实施例的一种中温吸热型隔热材料通过适当比例的耐中温基体材料和耐中温相变吸热材料即可获得骨架耐温温度高，相变温度高，储热能力强的隔热材料。本发明实施例的一种中温吸热型隔热材料相变吸热的温度为450℃-650℃，吸热能力为350-400J/g。
实施例1
晶须直径为0.2μm～10μm，长度为10μm～300μm的硅酸钙晶须团聚粉体6重量份，直径为0.1μm～300μm的碳酸钠粉94重量份；将按上述比例混合的原料与去离子水混合，在打浆机中打浆，充分混合均匀，得到均匀的混合料；将得到的混合料注入到模具中，采用压机压力成形，获得湿坯；将获得的湿坯常压50℃～250℃干燥即得到中温吸热型隔热材料。
实施例2
与实施例1不同在于，原料组成为：直径为0.1μm～300μm硅酸铝粉85重量份，直径为0.1μm～300μm的碳酸锂粉15重量份。
实施例3
与实施例1不同在于，原料组成为：直径为10μm～500μm的高铝浇注料粉45重量份，直径为0.1μm～300μm的碳酸钠粉55重量份。
实施例4
与实施例1不同在于，原料组成为：晶须直径为0.2μm～10μm，长度为10μm～300μm的硅酸钙晶须团聚粉体10重量份，直径为0.1μm～300μm的碳酸锂粉90重量份。
实施例5
与实施例1不同在于，原料组成为：直径为10μm～500μm的高铝浇注料粉10重量份，直径为0.1μm～300μm的碳酸锂/碳酸钠混合熔盐粉90重量份。
实施例6
与实施例1不同在于，原料组成为：晶须直径为0.2μm～10μm，长度为10μm～300μm的硅酸钙晶须团聚粉体85重量份，直径为0.1μm～300μm的碳酸锂/碳酸钠混合熔盐粉15重量份。
实施例7
与实施例1不同在于，原料组成为：直径为10μm～500μm的高铝浇注料粉6重量份，直径为0.1μm～300μm的碳酸锂/碳酸钠混合熔盐粉94重量份。
实施例8
与实施例1不同在于，原料组成为：晶须直径为0.2μm～10μm，长度为10μm～300μm的硅酸钙晶须团聚粉体45重量份，直径为0.1μm～300μm硅酸铝粉5重量份，直径为10μm～500μm的高铝浇注料粉10重量份，直径为0.1μm～300μm的碳酸钠粉10重量份，直径为0.1μm～300μm的碳酸锂粉15重量份，直径为0.1μm～300μm的碳酸锂/碳酸钠混合熔盐粉45重量份。
实施例9
与实施例1不同在于，原料组成为：晶须直径为0.2μm～10μm，长度为10μm～300μm的硅酸钙晶须团聚粉体40重量份，直径为0.1μm～300μm硅酸铝粉10重量份，直径为10μm～500μm的高铝浇注料粉10重量份，直径为0.1μm～300μm的碳酸钠粉10重量份，直径为0.1μm～300μm的碳酸锂粉10重量份，直径为0.1μm～300μm的碳酸锂/碳酸钠混合熔盐粉60重量份。
实施例10
与实施例1不同在于，原料组成为：晶须直径为0.2μm～10μm，长度为10μm～300μm的硅酸钙晶须团聚粉体50重量份，直径为0.1μm～300μm硅酸铝粉5重量份，直径为10μm～500μm的高铝浇注料粉5重量份，直径为0.1μm～300μm的碳酸钠粉5重量份，直径为0.1μm～300μm的碳酸锂粉5重量份，直径为0.1μm～300μm的碳酸锂/碳酸钠混合熔盐粉50重量份。
现有的相变材料基体材料的耐温低，多在600℃以下，本发明实施例的基体耐温高达1100℃以上。本发明实施例的吸热能力强，吸热能力在350-400J/g。此外，本发明实施例的隔热材料中，在相变物质在发生固液相转变之后，基体材料能成功的将液相封装，使其不能流出，保证相变材料的完整、有效。本发明实施例通过基体材料原料处理、成型工艺控制，获得结构均匀、孔径尺寸合适的材料，使相变物质均匀分散在基本的微孔之中。
参照GB/T17911.3-1999耐火陶瓷纤维制品体积密度试验方法，对本发明实施例的一种中温吸热型隔热材料及对比例进行性能测试，所得结果见下表1。其中对比例1为无机混合盐(KNO3-NaNO3)相变材料，对比例2为石蜡/陶粒相变材料。
表1
通过表1可以看出，制备的一种中温吸热型隔热材料，相变温度在450℃-650℃，基体最高耐温达到1100℃，密度在1.0-2.2g/cm3之间，吸热能力在350-400J/g。本发明制备中温吸热型隔热材料的方法，生产周期短，工艺简单，成本低，易于实现大规模工业化生产。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种中温吸热型隔热材料，其特征在于，其原料由如下组分组成：
耐中温基体材料 6～85重量份
耐中温相变吸热材料 15～94重量份；
所述耐中温基体材料为硅酸钙晶须团聚粉、硅酸铝粉和高铝浇注料粉中的一种或多种；
所述硅酸钙晶须团聚粉体为硬硅钙石型晶须团聚粉体，晶须直径为0.2μm～10μm，长度为10μm～300μm；硅酸铝粉直径0.1μm～300μm；高铝浇注料粉体直径10μm～500μm；
所述耐中温相变吸热材料为碳酸钠粉体、碳酸锂和碳酸钠/碳酸锂混合熔盐粉体中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的中温吸热型隔热材料，其特征在于，所述硅酸钙晶须团聚粉体为采用动态水热合成法制备的硬硅钙石型晶须团聚体。
3.根据权利要求1所述的中温吸热型隔热材料，其特征在于，所述碳酸锂和碳酸钠粉体的直径为0.1μm～300μm；碳酸锂/碳酸钠混合熔盐粉体的直径为0.1μm～300μm。
4.权利要求1-3任一项所述的中温吸热型隔热材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将按比例称好的耐中温基体材料和耐中温相变吸热材料加入去离子水混合打浆均匀，获得混合料；
将均匀的混合料，加入模具中，模压成形，得到湿坯；
模压成形后的湿坯常压干燥即得中温吸热型隔热材料。
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述湿坯在常压50℃～250℃干燥。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102374812A (zh) * 2010-08-10 2012-03-14 同济大学 一种太阳能高温相变储热装置
CN102405270A (zh) * 2009-02-11 2012-04-04 阿蒂卡科技有限公司 相变材料组合物
WO2013012907A2 (en) * 2011-07-18 2013-01-24 University Of South Florida Method of encapsulating a phase change material with a metal oxide
CN103363690A (zh) * 2012-04-09 2013-10-23 北京兆阳能源技术有限公司 一种热容换热装置
US20140084205A1 (en) * 2012-09-26 2014-03-27 Dileep Singh Nanoparticles for heat transfer and thermal energy storage

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102405270A (zh) * 2009-02-11 2012-04-04 阿蒂卡科技有限公司 相变材料组合物
CN102374812A (zh) * 2010-08-10 2012-03-14 同济大学 一种太阳能高温相变储热装置
WO2013012907A2 (en) * 2011-07-18 2013-01-24 University Of South Florida Method of encapsulating a phase change material with a metal oxide
CN103363690A (zh) * 2012-04-09 2013-10-23 北京兆阳能源技术有限公司 一种热容换热装置
US20140084205A1 (en) * 2012-09-26 2014-03-27 Dileep Singh Nanoparticles for heat transfer and thermal energy storage

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