CN109180141A - 氧化铝气凝胶绝热软毡及其成型工艺 - Google Patents
氧化铝气凝胶绝热软毡及其成型工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109180141A CN109180141A CN201811009453.5A CN201811009453A CN109180141A CN 109180141 A CN109180141 A CN 109180141A CN 201811009453 A CN201811009453 A CN 201811009453A CN 109180141 A CN109180141 A CN 109180141A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- soft felt
- insulated soft
- alumina aerogels
- alumina
- aluminium oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B30/00—Compositions for artificial stone, not containing binders
- C04B30/02—Compositions for artificial stone, not containing binders containing fibrous materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/40—Porous or lightweight materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/30—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values
- C04B2201/32—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values for the thermal conductivity, e.g. K-factors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Thermal Insulation (AREA)
Abstract
本发明提供了一种氧化铝气凝胶绝热软毡及其成型工艺,由纳米氧化铝凝胶材料基体与无定型硅酸锆纤维骨架为主要原料复合而成,纳米氧化铝凝胶材料中含有少量纤维素和遮光剂。本发明轻质、耐高温、力学强度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种绝热材料。
背景技术
气凝胶绝热材料是主要以二氧化硅气凝胶材料为主,使用工况温度需小于700℃;在高达1000℃的工况时适用的主要绝热材料有纳米粉体材料、陶瓷纤维材料。纳米微孔绝热材料绝热性能好,但是鉴于粉板的强度差适用性受限;陶瓷纤维材料适用性好,但绝热性能相对较差。
专利申请号为2010102947703的发明提供了一种硅铝气凝胶复合材料,其中,所述硅铝气凝胶复合材料包含(1)硅铝复合气凝胶;和(2)无机纤维材料;其中所述硅铝复合气凝胶是利用硅溶胶水溶液来制得。专利申请号为2007100345100的发明公开了一种耐高温氧化铝气凝胶隔热复合材料及其制备方法,该耐高温氧化铝气凝胶隔热复合材料由无机陶瓷纤维毡或/和无机陶瓷纤维预制件与氧化铝气凝胶或掺杂有遮光剂的氧化铝气凝胶构成。该两个发明绝热性能不够理想、不够柔软。
发明内容
发明目的:提供一种环保经济耐温1000℃以上、柔软性较好、韧性较大的气凝胶绝热软毡及其制备方法。
技术方案:
氧化铝气凝胶绝热软毡,由纳米氧化铝凝胶材料基体与无定型硅酸锆纤维骨架为主要原料复合而成。
所述纳米氧化铝凝胶材料为高温水解铝基氯化物的产物与钛白粉混合而成的凝胶材料,堆积密度小于60kg/m3,比表面积大于80g/m2,纳米氧化铝的中位粒径小于5μm。
纳米氧化铝凝胶材料中含有纤维素和遮光剂,氧化铝凝胶粉体、纤维素与遮光剂的重量比例为:70-85:5-10:10-20。
所述的硅酸锆纤维的直径为10-20μm,形成单层软垫的厚度为5-15mm。
本发明的上述氧化铝气凝胶绝热软毡的成型工艺,具有下列工序:
1)将纳米氧化铝凝胶粉体、纤维素与遮光剂充分混合;
2)将混合的物料倒入料仓中,进行排气、熟化;
3)将无定型硅酸锆纤维(或纤维毡)置于微波烘箱中加热至180℃以上;
4)使用喷枪将熟化的混合物料均匀喷涂在硅酸锆纤维毡中。工序4)获得的单层软毡经多层叠置至需求的厚度,再放在憎水剂溶液中养护定型而成。
优选地,氧化铝凝胶粉体、纤维素与遮光剂在高速混合机中进行充分分散。利用静电喷枪将粉体喷涂至硅酸锆纤维毯中,再经300℃-350℃烘箱环氧硅烷气体养护、冷却至常温制成氧化铝气凝胶绝热软毡。
该绝热材料不仅单位质量轻,绝热效果好,而且具有性能稳定、使用方便等特点。
在高温行业中,为了达到节能减排的目的,更好的使设备隔热保温,从而减少生产运行的过程中热能的损耗,提高设备稳定型。随着对节能的要求提高,气凝胶绝热材料较传统的保温能较好的满足高效、低碳、节能要求。
使用氧化铝气凝胶及硅酸锆材料制作的绝热材料,在耐温性能及高温的绝热性能均有较好的体现。本技术的材料资源的获取较为环保、环境优势明显。
材料说明:
氧化铝凝胶粉体:粒径10-30纳米,比表面积大于100g/m2,堆积密度在40-60g/cm3
遮光剂:遮光剂是一种可以吸收紫外线和防止紫外线穿透皮肤的化学合成剂,能有效防止紫外线对皮肤的损伤。根据吸收光谱的不同分为中波紫外线、长波紫外线和广谱紫外线遮光剂。有机色素、调色乳白油、珠光浆、珠光片、钛白粉、二氧化锆等等
硅酸锆之所以在陶瓷生产中得以广泛应用,还因为其化学稳定性好,因而不受陶瓷烧成气氛的影响,且能显著改善陶瓷的坯釉结合性能,提高陶瓷釉面硬度。硅酸锆也在电视行业的彩色显像管、玻璃行业的乳化玻璃、搪瓷釉料生产中得到了进一步的应用。硅酸锆的熔点高:2500摄氏度,所以在耐火材料、玻璃窑炉锆捣打料、浇注料、喷涂料中也被广泛应用。
纳米氧化锆,中位粒径1-3μm,堆积密度在100g/cm3
硅酸锆纤维:直径在10-20μm,厚度为5-15mm
纤维素:羧甲基纤维素钠、纤维素醚、羧甲基纤维素的一种或几种混合物。纤维素不溶于水和乙醇、乙醚等有机溶剂,水可使纤维素发生有限溶胀,某些酸、碱和盐的水溶液可渗入纤维结晶区,产生无限溶胀,使纤维素溶解。纤维素加热到约150℃时不发生显著变化 ,超过这温度会由于脱水而逐渐焦化。纤维素低温有良好的柔韧性,使得制品质轻柔韧;少量使用纤维素,高温时焦化,耐热性能大幅度提高。与硅酸锆纤维结合增强氧化铝凝胶,具有更好的抗拉抗折的力学强度,又称为热稳定性很高的不燃材质。
有益效果:
本发明涉及的软质耐高温的绝热材料,具有轻质、减轻工业设备荷重、运输成本降低、搬运便捷,10mm厚度的板材每平方米重量在1Kg以内;
具有高绝热性能:1100℃导热系数w/(m·K)在0.04以内;
具有高耐温性能:1100℃24小时线收缩率≤2;
热稳定性能稳定,与耐材同寿命;
不可燃,防火可达到A级。
力学强度高。
具体实施方式
氧化铝凝胶粉体、纤维素与遮光剂等充分混合成组合:
粉料比例为:100=80:5:15;将组合粉料倒入料仓中,排气、熟化;将硅酸锆纤维毯置于微波烘箱中加热至200℃。使用喷枪将粉体均匀的喷涂与纤维毯中,对折。将完成喷涂的纤维毯流转至养护烘箱,在300℃-350℃的环境下用环氧硅烷(以提高材料的粘接性、憎水性及耐候性。)熏蒸10-20分钟,冷却至常温制成氧化铝气凝胶绝热软毡。
Claims (7)
1.一种氧化铝气凝胶绝热软毡,其特征在于:由纳米氧化铝凝胶材料基体与无定型硅酸锆纤维骨架为主要原料复合而成。
2.根据权利要求1所述的氧化铝气凝胶绝热软毡,其特征在于:所述纳米氧化铝凝胶材料为高温水解铝基氯化物的产物与钛白粉混合而成的凝胶材料,堆积密度小于60kg/m3,比表面积大于80g/m2,纳米氧化铝的中位粒径小于5μm。
3.根据权利要求1所述的氧化铝气凝胶绝热软毡,其特征在于:纳米氧化铝凝胶材料中含有纤维素和遮光剂,氧化铝凝胶粉体、纤维素与遮光剂的重量比例为:70-85:5-10:10-20。
4.根据权利要求1所述的氧化铝气凝胶绝热软毡,其特征在于:所述的硅酸锆纤维的直径为10-20μm,形成单层软垫的厚度为5-15mm。
5.一种如权利要求3所述的氧化铝气凝胶绝热软毡的成型工艺,其特征在于:具有下列工序:
1)将纳米氧化铝凝胶粉体、纤维素与遮光剂充分混合; 2)将混合的物料倒入料仓中,进行排气、熟化;
3)将无定型硅酸锆纤维(或纤维毡)置于微波烘箱中加热至180℃以上;
4)使用喷枪将熟化的混合物料均匀喷涂在硅酸锆纤维毡中。
6.根据权利要求5所述的氧化铝气凝胶绝热软毡的成型工艺,其特征在于:工序4)获得的单层软毡经多层叠置至需求的厚度,再放在憎水剂溶液中养护定型而成。
7.根据权利要求5所述的氧化铝气凝胶绝热软毡的成型工艺,其特征在于:将完成喷涂的纤维毯流转至养护烘箱,在300℃-350℃的环境下用环氧硅烷熏蒸10-20分钟,冷却至常温制成氧化铝气凝胶绝热软毡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811009453.5A CN109180141B (zh) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | 氧化铝气凝胶绝热软毡及其成型工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811009453.5A CN109180141B (zh) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | 氧化铝气凝胶绝热软毡及其成型工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109180141A true CN109180141A (zh) | 2019-01-11 |
CN109180141B CN109180141B (zh) | 2022-11-04 |
Family
ID=64917747
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811009453.5A Active CN109180141B (zh) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | 氧化铝气凝胶绝热软毡及其成型工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109180141B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111848140A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-10-30 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种氧化铝纳米线气凝胶隔热材料及其制备方法 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1183395A (zh) * | 1997-10-07 | 1998-06-03 | 秦建武 | 一种隔热减震复合材料 |
CN101506415A (zh) * | 2007-01-09 | 2009-08-12 | 新日本特克斯株式会社 | 碳化布的制造方法以及由其制得的碳化布 |
CN101786287A (zh) * | 2010-02-05 | 2010-07-28 | 浙江省林业科学研究院 | 一种环保型阻燃中、高密度纤维板制造方法 |
CN101948296A (zh) * | 2010-09-28 | 2011-01-19 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种高性能隔热材料及其制备方法 |
CN102575400A (zh) * | 2009-10-06 | 2012-07-11 | 西格里碳素欧洲公司 | 包含碳纤维软毡和碳纤维硬毡的复合材料 |
CN103203206A (zh) * | 2012-01-12 | 2013-07-17 | 张国庆 | 纤维素/二氧化钛/二氧化硅气凝胶及其制备方法 |
CN105541306A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-05-04 | 江苏和腾热工装备科技有限公司 | 一种氧化铝纤维增强的氧化铝闭孔泡沫陶瓷及其制备方法 |
CN105967728A (zh) * | 2016-05-10 | 2016-09-28 | 航天材料及工艺研究所 | 一种纤维增强Al2O3-SiO2气凝胶高效隔热复合材料及其制备方法 |
CN106185959A (zh) * | 2016-09-14 | 2016-12-07 | 纳诺科技有限公司 | 一种以微乳液为前体快速制备气凝胶的方法 |
CN107574657A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-01-12 | 湖北硅金凝节能减排科技有限公司 | 一种气凝胶浆料及以其制备的气凝胶纤维毡 |
CN107986744A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-04 | 山东鲁阳节能材料股份有限公司 | 一种耐高温气凝胶复合绝热毡及其制备方法 |
-
2018
- 2018-08-31 CN CN201811009453.5A patent/CN109180141B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1183395A (zh) * | 1997-10-07 | 1998-06-03 | 秦建武 | 一种隔热减震复合材料 |
CN101506415A (zh) * | 2007-01-09 | 2009-08-12 | 新日本特克斯株式会社 | 碳化布的制造方法以及由其制得的碳化布 |
CN102575400A (zh) * | 2009-10-06 | 2012-07-11 | 西格里碳素欧洲公司 | 包含碳纤维软毡和碳纤维硬毡的复合材料 |
CN101786287A (zh) * | 2010-02-05 | 2010-07-28 | 浙江省林业科学研究院 | 一种环保型阻燃中、高密度纤维板制造方法 |
CN101948296A (zh) * | 2010-09-28 | 2011-01-19 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种高性能隔热材料及其制备方法 |
CN103203206A (zh) * | 2012-01-12 | 2013-07-17 | 张国庆 | 纤维素/二氧化钛/二氧化硅气凝胶及其制备方法 |
CN105541306A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-05-04 | 江苏和腾热工装备科技有限公司 | 一种氧化铝纤维增强的氧化铝闭孔泡沫陶瓷及其制备方法 |
CN105967728A (zh) * | 2016-05-10 | 2016-09-28 | 航天材料及工艺研究所 | 一种纤维增强Al2O3-SiO2气凝胶高效隔热复合材料及其制备方法 |
CN106185959A (zh) * | 2016-09-14 | 2016-12-07 | 纳诺科技有限公司 | 一种以微乳液为前体快速制备气凝胶的方法 |
CN107574657A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-01-12 | 湖北硅金凝节能减排科技有限公司 | 一种气凝胶浆料及以其制备的气凝胶纤维毡 |
CN107986744A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-04 | 山东鲁阳节能材料股份有限公司 | 一种耐高温气凝胶复合绝热毡及其制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
上海科学院等: "《多孔材料:奇妙的微结构》", 31 January 2018, 上海科学普及出版社 * |
孔萍 主编: "《塑料配混技术》", 31 August 2009, 中国轻工业出版社 * |
李坚: "《木材科学(第二版)》", 31 August 2002, 高等教育出版社 * |
陈蕴智等: "《印刷材料学》", 30 June 2011, 中国轻工业出版社 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111848140A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-10-30 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种氧化铝纳米线气凝胶隔热材料及其制备方法 |
CN111848140B (zh) * | 2020-07-13 | 2022-04-29 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种氧化铝纳米线气凝胶隔热材料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109180141B (zh) | 2022-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106946579B (zh) | 耐1500℃轻质刚性陶瓷纤维隔热瓦的制备方法 | |
CN101219873B (zh) | 一种纳米孔绝热材料及其制备方法 | |
CN103723993B (zh) | 一种墙体绝热防火保温材料 | |
CN102910926B (zh) | 一种耐高温碳化硅气凝胶隔热复合材料的制备方法 | |
CN106007635A (zh) | 一种表面无尘处理的气凝胶复合材料及制备方法 | |
CN105367032B (zh) | 一种纳米保温板的制备方法 | |
CN109294292B (zh) | 一种无烟无味防火隔热湿气凝胶水性无机纳米陶瓷涂料及其制备方法 | |
CN103979837B (zh) | 一种防潮轻质保温隔墙板及其制作方法 | |
CN101823897A (zh) | 复合介孔材料 | |
WO2015163502A1 (ko) | 무기 팽창성 내화 조성물 | |
CN104612263A (zh) | 一种stp超薄真空绝热板及施工工艺 | |
Goltsman et al. | Production of foam glass materials from silicate raw materials by hydrate mechanism | |
CN112279612B (zh) | 一种仿生3d打印气凝胶保温板材及其制备方法 | |
CN107954745A (zh) | 耐腐蚀微孔莫来石轻质耐火砖及其制备方法 | |
CN105219145A (zh) | 一种耐高温红外反射绝热材料及其制备方法 | |
CN103396129B (zh) | 一种轻质热风炉管道喷涂料及其使用方法 | |
Ji et al. | Effects of adhesive modulus and curing conditions on curing behavior of silicate based ceramic coatings on carbon fiber reinforced resin matrix composites | |
CN106673709A (zh) | 多孔隔热材料表面耐高温高发射率硅化物‑玻璃杂化涂层及制备 | |
CN109180141A (zh) | 氧化铝气凝胶绝热软毡及其成型工艺 | |
CN103979836A (zh) | 一种保温隔音轻质隔墙板及其制作方法 | |
CN206943696U (zh) | 一种纳米真空绝热板 | |
CN100355693C (zh) | 高炉热风炉用隔热、高强纤维喷射料 | |
CN103373833A (zh) | 三氧化二铝-聚偏氟乙烯-硅酸铝陶瓷纤维阻燃保温复合材料的制备方法 | |
CN109553424B (zh) | 一种纤维增强耐高温轻质高铝质发泡涂抹料 | |
CN103387398A (zh) | 热风炉管道喷涂料及其使用方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Meng Changchun Inventor after: Cui Jian Inventor after: Zhu Leilei Inventor after: Shi Chen Inventor before: Cui Jian Inventor before: Meng Changchun Inventor before: Zhu Leilei Inventor before: Shi Chen |
|
CB03 | Change of inventor or designer information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |