CN113858724A - 一种基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料及其制备方法。所述方法：用含有无机粘合剂的水溶液将低导热组分、低发射率组分分散均匀，得到多功能涂料；将多功能涂料喷涂或刮涂在反射屏上，然后经干燥，得到改性反射屏；在改性反射屏的表面刷涂无机粘合剂后与隔热材料进行粘接，得到预制体材料；将多层预制体材料层叠设置，然后经过模压与固化，制得基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料。本发明在多层隔热材料中引入了通过涂层改性的反射屏，克服了传统反射屏发射率高、固相导热系数大的缺点，改善了反射屏的综合性能，降低了多层隔热材料的导热系数，使得多层隔热材料展现出优异的高温隔热性能。

Description

一种基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料及其制备方法
技术领域
本发明属于隔热材料制备技术领域，尤其涉及一种基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料及其制备方法。
背景技术
多层隔热材料是由反射屏和隔热材料逐层叠加制备，具有设计性强、轻质以及抗红外辐射等优异性能，被广泛应用于航空航天等领域。随着空间技术的快速发展，多种轨道飞行器的热防护需求对多层隔热材料的性能提出了更高的要求，耐高温，低热导率，高可靠性成为多层隔热材料研究的重点。
现阶段，耐高温多层隔热材料的研究主要集中于间隔层的隔热材料，包括氧化锆、氧化铝、硅酸铝以及石英纤维基隔热材料等。但是，对于反射屏的研究甚少，反射屏是多层隔热材料的关键，发射屏性能直接影响材料的性能。部分研究者采用低发射率组分的铝银粉等对发射屏进行改性，提升了多层隔热材料的隔热性能，但是该组分耐温性不足，最高使用温度仅为600℃；同时，涂层的引入也导致材料固相导热急剧增大，限制了多层隔热材料高温隔热性能的进一步提升。因此，急需开展具有可耐高温的低导热、低发射组分改性的反射屏，进一步降低多层隔热材料的导热系数，获得高性能的耐高温多层隔热材料。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料及其制备方法。本发明在多层隔热材料中引入了通过涂层改性的反射屏，克服了传统反射屏发射率高、固相导热系数大的缺点，改善了反射屏的综合性能，降低了多层隔热材料的导热系数，使得多层隔热材料展现出优异的高温隔热性能。
本发明在第一方面提供了一种基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)用含有无机粘合剂的水溶液将低导热组分、低发射率组分分散均匀，得到多功能涂料；
(2)将多功能涂料喷涂或刮涂在反射屏上，然后经干燥，得到改性反射屏；所述改性反射屏由反射屏和形成在所述反射屏的表面的涂层组成；
(3)在改性反射屏的表面刷涂无机粘合剂后与隔热材料进行粘接，得到预制体材料；
(4)将多层预制体材料层叠设置，然后经过模压与固化，制得基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料；在所述基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料中，每两层隔热材料之间设置有一层所述改性反射屏。
优选地，在步骤(2)中：所述反射屏的厚度为0.025～0.2mm；所述涂层的厚度为20～200μm；和/或所述干燥的温度为90～150℃，所述干燥的时间为18～36h。
优选地，所述反射屏为石墨纸、钼箔、钛箔、镍箔、不锈钢箔中的一种或多种；所述低导热组分为氧化铝气凝胶粉、二氧化硅气凝胶粉、氧化铝空心球、二氧化硅空心球中的一种或多种；所述低发射率组分为氧化锌粉、氧化铈粉、银粉中的一种或多种；和/或所述无机粘合剂为磷酸铝粘合剂和/或硅酸钠粘合剂。
优选地，在所述多功能涂料中：所述低导热组分与所述低发射率组分的质量比为(1～4)：1；和/或所述低导热组分和所述低发射率组分的质量之和与含有无机粘合剂的水溶液的质量比为(1～2)：(2～4)。
优选地，所述隔热材料为纤维基隔热材料。
优选地，所述纤维基隔热材料为氧化锆纤维基隔热材料、氧化铝纤维基隔热材料、石英纤维基隔热材料、硅酸铝纤维基隔热材料中的一种或多种；和/或所述纤维基隔热材料的密度为0.3～0.6g/cm3，厚度为0.5～2mm。
优选地，所述隔热材料为纳米隔热材料，所述纳米隔热材料包括高温纳米隔热材料、中温纳米隔热材料和低温纳米隔热材料；步骤(3)为：在改性反射屏的表面刷涂无机粘合剂后与高温纳米隔热材料进行粘接，得到高温预制体材料；在改性反射屏的表面刷涂无机粘合剂后与中温纳米隔热材料进行粘接，得到中温预制体材料；在改性反射屏的表面刷涂无机粘合剂后与低温纳米隔热材料进行粘接，得到低温预制体材料；步骤(4)为：将多层高温预制体材料、多层中温预制体材料和多层低温预制体材料依次层叠设置，然后经过模压与固化，制得基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料。
优选地，所述高温纳米隔热材料由高温纳米隔热分散物料经模压制成，所述高温纳米隔热分散物料由选自碳化硅纤维和/或氧化锆纤维的纤维和选自碳化硅纳米粉体和/或氧化锆纳米粉体的粉体组成，所述纤维与所述粉体的质量比为(1～3)：1；所述中温纳米隔热分散物料由中温纳米隔热分散物料经模压制成，所述中温纳米隔热分散物料由选自氧化铝纤维和/或莫来石纤维的纤维和氧化铝粉体组成，所述纤维与所述氧化铝粉体的质量比为1：(2～10)；所述低温纳米隔热材料由低温纳米隔热分散物料经模压制成，所述低温纳米隔热分散物料由选自石英纤维、高硅氧纤维、硅酸铝纤维中的一种或多种的纤维和二氧化硅纳米粉体组成，所述纤维与所述二氧化硅纳米粉体的质量比为1：(5～10)。
优选地，多层高温预制体材料的总厚度、多层中温预制体材料的总厚度和多层低温预制体材料的总厚度独立地为2～10mm。
本发明在第二方面提供了由本发明在第一方面所述的制备方法制得的基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料。
本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：
(1)本发明采用隔热填料和低发射率组分对反射屏进行改性，提供一种多功能高效反射屏(改性反射屏)；本发明方法通过在反射屏的表面制备了合适的涂层，在不改变反射屏红外辐射屏蔽性能的同时，降低了反射屏的导热系数和发射率，解决了传统反射屏存在的发射率高、固相导热系数大的问题，改善反射屏的综合性能，降低了多层隔热材料的导热系数，有效提升了多层隔热材料的高温隔热性能。
(2)本发明在一些优选的实施方案中，所述隔热材料采用梯度结构设计的纳米隔热材料，将纳米隔热材料分为“高温+中温+低温”的梯度形式，其中高温纳米隔热材料采用可耐超高温、抗辐射优异的组分，中温纳米隔热材料采用耐温性优异、隔热性能相对优异的组分，低温纳米隔热材料采用具有极低热导率的组分，充分结合多种类型材料的优势，有效提升了多层隔热材料的高温隔热性能。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明在第一方面提供了一种基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)用含有无机粘合剂的水溶液将低导热组分、低发射率组分分散均匀，得到多功能涂料；在本发明中，含有无机粘合剂的水溶液中含有的无机粘合剂的质量百分含量(质量浓度)优选为20～50％；
(2)将多功能涂料喷涂或刮涂在反射屏上，然后经干燥，得到改性反射屏；所述改性反射屏由反射屏和形成在所述反射屏的表面的涂层组成；本发明对所述喷涂和刮涂的参数没有特别的限制，采用常规的喷涂或刮涂工艺即可，本发明将多功能涂料，以喷涂或刮膜(刮涂)的方式，对反射屏进行涂层化处理；待处理完毕后，置于烘箱进行干燥，获得了所述改性反射屏；
(3)在改性反射屏的表面刷涂无机粘合剂后与隔热材料进行粘接，得到预制体材料；本发明对所述改性反射屏上刷涂的无机粘合剂的用量没有特别的限制，在所述改性反射屏的表面均匀刷涂无机粘合剂即可；
(4)将多层预制体材料层叠设置，然后经过模压与固化，制得基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料；在所述基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料中，每两层隔热材料之间设置有一层所述改性反射屏；在本发明中，所述模压与固化指的是，采用模压工装压紧层叠设置的多层预制体材料后，将模压工装连同多层预制体材料送入高温烘箱完成固化，本发明对所述固化的温度与时间没有特别的限制，例如可以在高温80～150℃固化1～4h；在具体实施例中，当要将n层预制体材料层叠设置时，在步骤(3)中，例如在n个所述改性反射屏的表面整体刷涂无机粘合剂，但只在1个所述改性反射屏的两侧表面均通过无机粘合剂粘接一层隔热材料，其余n-1个所述改性反射屏仅在一侧表面通过无机粘合剂粘接一层隔热材料，这n-1个所述改性反射屏的另一侧表面刷涂的无机粘合剂在层叠设置中用于与另一层的预制体材料包括的隔热材料相连接，从而使得每两层隔热材料之间设置有一层所述改性反射屏。
本发明采用隔热填料和低发射率组分对反射屏进行改性，提供一种多功能高效反射屏(改性反射屏)；本发明方法通过在反射屏的表面制备了合适的涂层，在不改变反射屏红外辐射屏蔽性能的同时，降低了反射屏的导热系数和发射率，解决了传统反射屏存在的发射率高、固相导热系数大的问题，改善反射屏的综合性能，降低了多层隔热材料的导热系数，有效提升了多层隔热材料的高温隔热性能。
根据一些优选的实施方式，在步骤(2)中：所述反射屏的厚度为0.025～0.3mm(例如0.025、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25或0.3mm)，优选为0.025～0.2mm；所述涂层的厚度为20～200μm(例如20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190或200μm)，在本发明中，所述涂层厚度根据材料的使用热环境和使用时间进行优化筛选，材料应用时间越长，对应涂层厚度宜厚一些，避免长时应用过程涂层性能演变带来不利影响，所述涂层的厚度优选为20～200μm，能够有效防止涂层厚度的过多增加则会导致材料在长时间应用中可能存在的涂层脱落的问题；所述干燥的温度为90～150℃(例如90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃或150℃)，优选为90～120℃(例如90℃、100℃、110℃或120℃)，所述干燥的时间为18～36h(例如18、24、30或36h)，优选为24h。
根据一些优选的实施方式，所述反射屏为石墨纸、钼箔、钛箔、镍箔、不锈钢箔中的一种或多种；本发明对所述石墨纸、钼箔、钛箔、不锈钢箔、镍箔、铝箔的来源没有特别的限制，例如采用可以直接购买的产品即可；所述低导热组分为氧化铝气凝胶粉、二氧化硅气凝胶粉、氧化铝空心球、二氧化硅空心球中的一种或多种；本发明对氧化铝气凝胶粉、二氧化硅气凝胶粉、氧化铝空心球、二氧化硅空心球没有特别的要求，均可直接从市面上购买得到；所述低发射率组分为氧化锌粉、氧化铈粉、银粉(例如片状银粉)中的一种或多种；本发明对氧化锌粉、氧化铈粉、银粉没有特别的要求，均可直接从市面上购买得到；和/或所述无机粘合剂为磷酸铝粘合剂(例如磷酸二氢铝粘合剂)和/或硅酸钠粘合剂；在本发明中，步骤(1)和步骤(3)中的无机粘合剂为磷酸铝粘合剂(例如磷酸二氢铝粘合剂)和/或硅酸钠粘合剂，且步骤(1)和步骤(3)中采用的无机粘合剂可以相同或者不相同；本发明对磷酸铝粘合剂、硅酸钠粘合剂没有特别的要求，均可直接从市面上购买得到。
本发明中的多功能涂料主要包含低导热组分、低发射率组分以及无机粘合剂；优选的低导热组分为气凝胶和/或空心微球(空心球)，气凝胶和空心微球均为良好的隔热填料，是保证改性反射屏具有低导热的关键组分，气凝胶优选为氧化铝气凝胶粉和二氧化硅气凝胶粉，空心微球优选为氧化铝空心球和二氧化硅空心球；低发射率组分为氧化锌、氧化铈和/或片状银粉，依据波段和使用温度的不同，可优选其中的一种或几种；优选的无机粘合剂为易成膜的磷酸二氢铝粘合剂和硅酸钠粘合剂，优良的成膜性和良好的粘接性能，确保各组分与反射屏基体的良好亲和性；在本发明，更优选为各组分依照一定比例进行添加，之后例如在分散机的快速搅拌下形成均相的多功能涂料，用于后续反射屏改性使用。
根据一些优选的实施方式，在所述多功能涂料中：所述低导热组分与所述低发射率组分的质量比为(1～4)：1(例如1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1或4:1)；和/或所述低导热组分和所述低发射率组分的质量之和与含有无机粘合剂的水溶液的质量比为(1～2)：(2～4)(例如1:2、1:4、1.5:2、1.5:4、2:2或2:4)；本发明经过大量的创造性实验，获得了本发明中优选的所述低导热组分与所述低发射率组分的质量比为(1～4)：1，所述低导热组分和所述低发射率组分的质量之和与含有无机粘合剂的水溶液的质量比为(1～2)：(2～4)，本发明发现，发射率组分超过一定数值，发射率不再降低，在保证低发射率的同时，尽可能提高低导热组分，但是低导热组分过多只会导致涂层厚度增加，反而对材料综合性能不利；同时，无机粘合剂过多易造成反射屏过硬，柔韧性下降，使用过程易断裂；无机粘合剂过少则易造成功能组分脱落，给应用带来风险。
根据一些优选的实施方式，所述隔热材料为纤维基隔热材料；在本发明中，所述纤维基隔热材料即指的是以无机纤维为主体原料的隔热材料。
根据一些优选的实施方式，所述纤维基隔热材料为氧化锆纤维基隔热材料、氧化铝纤维基隔热材料、石英纤维基隔热材料、硅酸铝纤维基隔热材料中的一种或多种，本发明对所述氧化锆纤维基隔热材料、氧化铝纤维基隔热材料、石英纤维基隔热材料、硅酸铝纤维基隔热材料的来源没有特别的限制，采用可以直接购买的产品或者通过现有的方法合成的产品即可；和/或所述纤维基隔热材料的密度为0.3～0.6g/cm3，厚度为0.5～2mm(例如0.5、1、1.5或2mm)。
在本发明的一些具体实施方式中，所述基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料的制备主要包括：
首先是多功能涂料的制备，多功能涂料主要包含低导热组分、低发射率组分以及无机粘合剂；优选的低导热组分为气凝胶、空心微球，气凝胶和空心微球均为良好的隔热填料，是保证改性涂层低导热的关键组分，气凝胶包括氧化铝气凝胶粉和氧化硅气凝胶粉，空位微球为氧化铝空心球和二氧化硅空心球；低发射率组分为氧化锌粉、氧化铈粉、片状银粉，依据波段和使用温度的不同，可优选其中的一种或几种；优选的无机粘合剂为易成膜的磷酸二氢铝粘合剂和硅酸钠粘合剂，优良的成膜性和良好的粘接性能，确保各组分与反射屏基体的良好的亲和性；各组分依照一定比例进行添加，之后在分散机的快速搅拌下形成均相多功能涂料，用于后续反射屏改性使用。
然后，将上述制备的均相多功能涂料，以喷涂或刮膜方式置于反射屏表面；优选出的耐高温的反射屏为石墨纸、钼箔、钛箔、镍箔以及不锈钢箔等；优化的喷涂或刮涂厚度控制在20～200μm；再将涂覆多功能涂料的反射屏置于90～120℃烘箱中，干燥24h。
之后，再采用高温无机胶(即无机粘合剂)涂覆于改性反射屏表面，与纤维基隔热材料粘接在一起，得到单层预制体材料；优选的高温无机胶为硅酸钠粘合剂和磷酸铝粘合剂，与非金属和金属反射屏均展现出良好的亲和性；最后，将多个单层的预制体材料叠加在一起，进行压制、固化，制备出基于多功能反射屏(改性反射屏)的耐高温多层隔热材料；为获得较好的隔热性能的多层隔热材料，优选出的纤维基隔热材料的密度为0.3～0.6g/cm3，优选的纤维基隔热材料厚度为0.5～2mm。
根据一些优选的实施方式，所述隔热材料为纳米隔热材料，所述纳米隔热材料包括高温纳米隔热材料、中温纳米隔热材料和低温纳米隔热材料；步骤(3)为：在改性反射屏的表面刷涂无机粘合剂后与高温纳米隔热材料进行粘接，得到高温预制体材料；在改性反射屏的表面刷涂无机粘合剂后与中温纳米隔热材料进行粘接，得到中温预制体材料；在改性反射屏的表面刷涂无机粘合剂后与低温纳米隔热材料进行粘接，得到低温预制体材料；步骤(4)为：将多层高温预制体材料、多层中温预制体材料和多层低温预制体材料依次层叠设置，然后经过模压与固化，制得基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料。
根据一些优选的实施方式，所述高温纳米隔热材料由高温纳米隔热分散物料经模压制成，所述高温纳米隔热分散物料由选自碳化硅纤维和/或氧化锆纤维的纤维和选自碳化硅纳米粉体和/或氧化锆纳米粉体的粉体组成，所述纤维与所述粉体的质量比为(1～3)：1(例如1:1、1.5:1、2:1、2.5:1或3:1)；本发明发现，高温纳米隔热分散物料中的纳米粉体能够起抗辐射和组建微纳孔结构的作用，而高温纳米隔热分散物料中的纤维具有力学增强和高温下结构维形的作用，本发明中的高温纳米隔热分散物料中纤维比例较大，能够维持材料高温使用不收缩，能够让纳米隔热材料具有良好抗辐射性能的同时，提高材料高温使用稳定性和可靠性；所述中温纳米隔热分散物料由中温纳米隔热分散物料经模压制成，所述中温纳米隔热分散物料由选自氧化铝纤维和/或莫来石纤维的纤维和氧化铝粉体组成，所述纤维与所述氧化铝粉体的质量比为1：(2～10)(例如1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9或1:10)；所述低温纳米隔热材料由低温纳米隔热分散物料经模压制成，所述低温纳米隔热分散物料由选自石英纤维、高硅氧纤维、硅酸铝纤维中的一种或多种的纤维和二氧化硅纳米粉体组成，所述纤维与所述二氧化硅纳米粉体的质量比为1：(5～10)(例如1:5、1:6、1:7、1:8、1:9或1:10)。
本发明对制备所述高温纳米隔热材料、中温纳米隔热材料和低温纳米隔热材料的所述模压的参数没有特别的要求，采用现有常规的模压参数进行所述模压即可，在一些优选的实施方式，通过液压机进行所述模压，所述模压的压力为0.5～3MPa(例如0.5、1、1.5、2、2.5或3mm)，所述模压的时间为10～90min(例如10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85或90min)。
本发明对高温纳米隔热分散物料、中温纳米隔热分散物料、低温纳米隔热分散物料采用的纤维和纳米粉体的规格没有特别的要求，采用用于制备纳米隔热材料的纤维和纳米粉体的常用规格即可；在本发明中，采用的各纳米粉体的粒径例如为1～50nm，采用的各纤维的直径例如为1～10μm。
本发明优选为所述隔热材料采用梯度结构设计的纳米隔热材料，将纳米隔热材料分为“高温+中温+低温”的梯度形式，其中高温纳米隔热材料采用可耐超高温、抗辐射优异的组分，中温纳米隔热材料采用耐温性优异、隔热性能相对优异的组分，低温纳米隔热材料采用具有极低热导率的组分，充分结合多种类型材料的优势，有效提升了多层隔热材料的高温隔热性能。
根据一些优选的实施方式，多层高温预制体材料的总厚度、多层中温预制体材料的总厚度和多层低温预制体材料的总厚度独立地为2～10mm(例如2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10mm)。
本发明在第二方面提供了由本发明在第一方面所述的制备方法制得的基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料。
下文将通过举例的方式对本发明进行进一步的说明，但是本发明的保护范围不限于这些实施例。
实施例1
①分别称取10质量份氧化铝气凝胶粉、10质量份氧化铈粉、40质量份含有磷酸二氢铝粘合剂的水溶液(含有磷酸二氢铝粘合剂的水溶液中含有磷酸二氢铝粘合剂的质量浓度为30％)，搅拌分散均匀后，作为多功能涂料备用。
②将多功能涂料以喷涂的方式对厚度为0.025mm的钼箔进行涂层化处理，喷涂厚度控制在50μm；待处理完毕后，再将喷涂有多功能涂料的钼箔置于90℃烘箱中，干燥24h，得到改性钼箔(改性反射屏)。
③将无机粘合剂(硅酸钠粘合剂)涂覆于改性钼箔的表面，与厚度为1mm的氧化铝纤维基隔热材料(密度0.6g/cm3)粘接在一起，得到预制体材料(单层预制体材料)。
④将20层预制体材料层叠设置，采用模压工装压紧层叠设置的20层预制体材料，之后送入120℃烘箱固化2h，完成固化，制得基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料；在所述基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料中，每两层隔热材料之间设置有一层所述改性反射屏。
实施例2
①分别称取8质量份氧化硅气凝胶粉、2质量份氧化锌粉、40质量份含有磷酸二氢铝粘合剂的水溶液(含有磷酸二氢铝粘合剂的水溶液中含有磷酸二氢铝粘合剂的浓度为50％)，搅拌分散均匀后，作为多功能涂料备用。
②将多功能涂料以喷涂的方式对厚度为0.05mm的石墨纸进行涂层化处理，喷涂厚度控制在20μm；待处理完毕后，再将喷涂有多功能涂料的石墨纸置于90℃烘箱中，干燥24h，得到改性石墨纸(改性反射屏)。
③将无机粘合剂(硅酸钠粘合剂)涂覆于改性石墨纸的表面，与厚度为0.5mm的氧化铝纤维基隔热材料(密度0.3g/cm3)粘接在一起，得到预制体材料(单层预制体材料)。
④将19层预制体材料层叠设置，采用模压工装压紧层叠设置的19层预制体材料，之后送入80℃烘箱固化4h，完成固化，制得基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料；在所述基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料中，每两层隔热材料之间设置有一层所述改性反射屏。
实施例3
①分别称取10质量份氧化铝空心球、10质量份银粉、20质量份含有硅酸钠粘合剂的水溶液(含有硅酸钠粘合剂的水溶液中含有硅酸钠粘合剂的浓度为20％)，搅拌分散均匀后，作为多功能涂料备用。
②将多功能涂料以刮涂的方式对厚度为0.1mm的钛箔进行涂层化处理，喷涂厚度控制在200μm；待处理完毕后，再将喷涂有多功能涂料的钛箔置于90℃烘箱中，干燥24h，得到改性钛箔(改性反射屏)。
③将无机粘合剂(硅酸钠粘合剂)涂覆于改性钛箔的表面，与厚度为2mm的氧化铝纤维基隔热材料(密度0.5g/cm3)粘接在一起，得到预制体材料(单层预制体材料)。
④将22层预制体材料层叠设置，采用模压工装压紧层叠设置的22层预制体材料，之后送入150℃烘箱固化2h，完成固化，制得基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料；在所述基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料中，每两层隔热材料之间设置有一层所述改性反射屏。
实施例4
①分别称取10质量份氧化铝气凝胶、5质量份氧化铈粉、40质量份含有磷酸二氢铝粘合剂的水溶液(含有磷酸二氢铝粘合剂的水溶液中含有磷酸二氢铝粘合剂的浓度为30％)，搅拌分散均匀后，作为多功能涂料备用。
②将多功能涂料以喷涂的方式对厚度为0.2mm的不锈钢箔进行涂层化处理，喷涂厚度控制在50μm；待处理完毕后，再将喷涂有多功能涂料的不锈钢箔置于90℃烘箱中，干燥24h，得到改性不锈钢箔(改性反射屏)。
③将无机粘合剂(磷酸二氢铝粘合剂)涂覆于改性不锈钢箔的表面，与厚度为1mm的氧化锆纤维基隔热材料(密度0.6g/cm3)粘接在一起，得到预制体材料(单层预制体材料)。
④将18层预制体材料层叠设置，然后采用模压工装压紧层叠设置的18层预制体材料，之后送入150℃烘箱固化2h，完成固化，制得基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料；在所述基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料中，每两层隔热材料之间设置有一层所述改性反射屏。
实施例5
①分别称取10质量份氧化铝气凝胶、10质量份银粉、40质量份含有磷酸二氢铝粘合剂的水溶液(含有磷酸二氢铝粘合剂的水溶液中含有磷酸二氢铝粘合剂的浓度为30％)，搅拌分散均匀后，作为多功能涂料备用。
②将多功能涂料以喷涂的方式对厚度为0.1mm的镍箔进行涂层化处理，喷涂厚度控制在100μm；待处理完毕后，再将喷涂有多功能涂料的镍箔置于90℃烘箱中，干燥24h，得到改性镍箔(改性反射屏)。
③将无机粘合剂(硅酸钠粘合剂)涂覆于改性镍箔的表面，与厚度为1mm的硅酸铝纤维基隔热材料(密度0.3g/cm3)粘接在一起，得到预制体材料(单层预制体材料)。
④将19层预制体材料层叠设置，然后采用模压工装压紧层叠设置的19层预制体材料，之后送入150℃烘箱固化2h，完成固化，制得基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料；在所述基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料中，每两层隔热材料之间设置有一层所述改性反射屏。
实施例6
①分别称取10质量份氧化铝气凝胶、10质量份氧化铈粉、40质量份含有磷酸二氢铝粘合剂的水溶液(含有磷酸二氢铝粘合剂的水溶液中含有磷酸二氢铝粘合剂的浓度为25％)，搅拌分散均匀后，作为多功能涂料备用。
②将多功能涂料以喷涂的方式对厚度为0.05mm的不锈钢箔进行涂层化处理，喷涂厚度控制在20μm；待处理完毕后，再将喷涂有多功能涂料的不锈钢箔置于90℃烘箱中，干燥24h，得到改性不锈钢箔(改性反射屏)。
③将无机粘合剂(硅酸钠粘合剂)涂覆于改性不锈钢箔的表面，与厚度为1mm的石英纤维基隔热材料(密度0.3g/cm3)粘接在一起，得到预制体材料(单层预制体材料)。
④将22层预制体材料层叠设置，然后采用模压工装压紧层叠设置的22层预制体材料，之后送入150℃烘箱固化2h，完成固化，制得基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料；在所述基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料中，每两层隔热材料之间设置有一层所述改性反射屏。
实施例7
①分别称取10质量份氧化铝气凝胶、10质量份氧化铈粉、40质量份含有磷酸二氢铝粘合剂的水溶液(含有磷酸二氢铝粘合剂的水溶液中含有磷酸二氢铝粘合剂的浓度为20％)，搅拌分散均匀后，作为多功能涂料备用。
②将多功能涂料以喷涂的方式对厚度为0.025mm的钼箔进行涂层化处理，喷涂厚度控制在20μm；待处理完毕后，再将喷涂有多功能涂料的钼箔置于90℃烘箱中，干燥24h，得到改性钼箔(改性反射屏)。
③将无机粘合剂(硅酸钠粘合剂)涂覆于改性钼箔的表面，与厚度为1mm的氧化铝纤维基隔热材料(密度0.6g/cm3)粘接在一起，得到预制体材料(单层预制体材料)。
④将20层预制体材料层叠设置，然后采用模压工装压紧层叠设置的20层预制体材料，之后送入150℃烘箱固化2h，完成固化，制得基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料；在所述基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料中，每两层隔热材料之间设置有一层所述改性反射屏。
实施例8
①分别称取10质量份氧化铝气凝胶、10质量份氧化铈粉、40质量份含有磷酸二氢铝粘合剂的水溶液(含有磷酸二氢铝粘合剂的水溶液中含有磷酸二氢铝粘合剂的浓度为20％)，搅拌分散均匀后，作为多功能涂料备用。
②将多功能涂料以喷涂的方式对厚度为0.05mm的石墨纸进行涂层化处理，喷涂厚度控制在20μm；待处理完毕后，再将喷涂有多功能涂料的石墨纸置于90℃烘箱中，干燥24h，得到改性石墨纸(改性反射屏)。
③将无机粘合剂(硅酸钠粘合剂)涂覆于改性石墨纸的表面，与厚度为1mm的氧化铝纤维基隔热材料(密度0.6g/cm3)粘接在一起，得到预制体材料(单层预制体材料)。
④将20层预制体材料层叠设置，然后采用模压工装压紧层叠设置的20层预制体材料，之后送入150℃烘箱固化2h，完成固化，制得基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料；在所述基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料中，每两层隔热材料之间设置有一层所述改性反射屏。
实施例9
实施例9与实施例7基本相同，不同之处在于：
步骤①为：分别称取2.5质量份氧化铝气凝胶、2.5质量份氧化铈粉、40质量份含有磷酸二氢铝粘合剂的水溶液(含有磷酸二氢铝粘合剂的水溶液中含有磷酸二氢铝粘合剂的浓度为20％)中，搅拌分散均匀后，作为多功能涂料备用。
实施例10
①分别称取10质量份氧化铝气凝胶、10质量份氧化铈粉、40质量份含有磷酸二氢铝粘合剂的水溶液(含有磷酸二氢铝粘合剂的水溶液中含有磷酸二氢铝粘合剂的浓度为30％)，搅拌分散均匀后，作为多功能涂料备用。
②将多功能涂料以喷涂的方式对厚度为0.025mm的钼箔进行涂层化处理，喷涂厚度控制在20μm；待处理完毕后，再将喷涂有多功能涂料的钼箔置于90℃烘箱中，干燥24h，得到改性钼箔(改性反射屏)。
③将无机粘合剂(硅酸钠粘合剂)涂覆于改性钼箔的表面，与厚度为2mm的高温纳米隔热材料粘接在一起，得到高温预制体材料；将无机粘合剂(硅酸钠粘合剂)涂覆于改性钼箔的表面，与厚度为2mm的中温纳米隔热材料粘接在一起，得到中温预制体材料；将无机粘合剂(硅酸钠粘合剂)涂覆于改性钼箔的表面，与厚度为2mm的低温纳米隔热材料粘接在一起，得到低温预制体材料；其中，所述高温纳米隔热材料的制备为：按照质量比为2:1称取氧化锆纤维和碳化硅纳米粉体置于机械融合设备中，搅拌分散均匀制成高温纳米隔热分散物料，然后将高温纳米隔热分散物料通过液压机在压力0.5MPa条件下进行模压压制60min，制得厚度为2mm的高温纳米隔热材料；所述中温纳米隔热材料的制备为：按照质量比为1:9称取氧化铝纤维和氧化铝纳米粉体置于机械融合设备中，搅拌分散均匀制成中温纳米隔热分散物料，然后将中温纳米隔热分散物料通过液压机在压力0.5MPa条件下进行模压压制60min，制得厚度为2mm的中温纳米隔热材料；所述低温纳米隔热材料的制备为：按照质量比为1:10称取高硅氧纤维和二氧化硅纳米粉体置于机械融合设备中，搅拌分散均匀制成低温纳米隔热分散物料，然后将低温纳米隔热分散物料通过液压机在压力0.5MPa条件下进行模压压制60min，制得厚度为2mm的低温纳米隔热材料。
④将3层高温预制体材料、3层中温预制体材料和3层低温预制体材料依次层叠设置，然后采用模压工装压紧层叠设置的多层预制体材料，之后送入150℃烘箱固化2h，完成固化，制得基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料；在所述基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料中，每两层隔热材料之间设置有一层所述改性反射屏，且其中包括4层高温纳米隔热材料，3层中温纳米隔热材料和3层低温纳米隔热材料。
本实施例制得的基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料在1000℃导热系数为0.029(W/m·K)，在1200℃导热系数为0.04(W/m·K)，耐热温度为1200℃。
实施例11
实施例11与实施例10基本相同，不同之处在于：
所述高温纳米隔热材料的制备为：按照质量比为1:6称取氧化锆纤维和碳化硅纳米粉体置于机械融合设备中，搅拌分散均匀制成高温纳米隔热分散物料，然后将高温纳米隔热分散物料通过液压机在压力0.5MPa条件下进行模压压制60min，制得厚度为2mm的高温纳米隔热材料。
本实施例制得的基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料在1000℃导热系数为0.045(W/m·K)，在1100℃导热系数为0.049(W/m·K)，耐热温度为1100℃。
对比例1
①将无机粘合剂(硅酸钠粘合剂)涂覆于0.05mm石墨纸(反射屏)的表面，与厚度为1mm的氧化铝纤维基隔热材料(密度0.5g/cm3)粘接在一起，得到预制体材料(单层预制体材料)。
②将18层预制体材料层叠设置，然后采用模压工装压紧层叠设置的18层预制体材料，之后送入150℃烘箱固化2h，完成固化，制得基于反射屏的多层隔热材料；在所述基于反射屏的多层隔热材料中，每两层隔热材料之间设置有一层所述反射屏。
本发明对实施例1～11以及对比例1制得的多层隔热材料进行了耐温温度测试和高温热导率测试以及对实施例1～11采用的改性反射屏、对比例1采用的反射屏的室温反射率进行了测试，室温发射率和高温热导率(高温导热系数)测试结果如表1所示。
耐温温度测试方法为：将多层隔热材料放置于高温炉门口，使单面加热(实施例1～9中的基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料以及对比例1中的基于反射屏的多层隔热材料的任一侧靠近加热面即可，实施例10～11中的基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料中设置有高温纳米隔热材料的一侧靠近加热面)，保温30分钟取出，样件在单面加热温度下保温30min前后体积尺寸变化小于1％，即可认为该多层隔热材料能耐受该温度；采用该耐温温度测试方法测得本发明实施例1～9中的基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料的耐热温度均能达到1000℃，实施例10中的基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料的耐热温度能达到1200℃，实施例11中的基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料的耐热温度能达到1100℃，而对比例1中的基于反射屏的多层隔热材料的耐热温度仅能达到800℃。
表1：实施例1～11制得的基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料以及对比例1中的基于反射屏的多层隔热材料的高温导热系数以及实施例1～11采用的改性反射屏以及对比例1采用的反射屏的室温发射率。
实施例 室温发射率 1000℃导热系数(W/m·K)
实施例1 0.3 0.069
实施例2 0.25 0.072
实施例3 0.28 0.075
实施例4 0.2 0.07
实施例5 0.16 0.065
实施例6 0.2 0.078
实施例7 0.3 0.068
实施例8 0.21 0.067
实施例9 0.38 0.086
实施例10 0.25 0.029
实施例11 0.26 0.045
对比例1 0.4 0.12
本发明实施例制得的基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料可以耐温1000℃以上，且在具有较低的发射率和在高温下具有较低的导热系数。本发明各实施例以及各对比例中涉及的“质量份”的单位可以根据实际情况确定，例如可以统一取“g”或“kg”等质量单位。本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)用含有无机粘合剂的水溶液将低导热组分、低发射率组分分散均匀，得到多功能涂料；
(2)将多功能涂料喷涂或刮涂在反射屏上，然后经干燥，得到改性反射屏；所述改性反射屏由反射屏和形成在所述反射屏的表面的涂层组成；
(3)在改性反射屏的表面刷涂无机粘合剂后与隔热材料进行粘接，得到预制体材料；
(4)将多层预制体材料层叠设置，然后经过模压与固化，制得基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料；在所述基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料中，每两层隔热材料之间设置有一层所述改性反射屏。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中：
所述反射屏的厚度为0.025～0.2mm；
所述涂层的厚度为20～200μm；和/或
所述干燥的温度为90～150℃，所述干燥的时间为18～36h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
所述反射屏为石墨纸、钼箔、钛箔、镍箔、不锈钢箔中的一种或多种；
所述低导热组分为氧化铝气凝胶粉、二氧化硅气凝胶粉、氧化铝空心球、二氧化硅空心球中的一种或多种；
所述低发射率组分为氧化锌粉、氧化铈粉、银粉中的一种或多种；和/或
所述无机粘合剂为磷酸铝粘合剂和/或硅酸钠粘合剂。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述多功能涂料中：
所述低导热组分与所述低发射率组分的质量比为(1～4)：1；和/或
所述低导热组分和所述低发射率组分的质量之和与含有无机粘合剂的水溶液的质量比为(1～2)：(2～4)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其特征在于：
所述隔热材料为纤维基隔热材料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
所述纤维基隔热材料为氧化锆纤维基隔热材料、氧化铝纤维基隔热材料、石英纤维基隔热材料、硅酸铝纤维基隔热材料中的一种或多种；和/或
所述纤维基隔热材料的密度为0.3～0.6g/cm3，厚度为0.5～2mm。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其特征在于：
所述隔热材料为纳米隔热材料，所述纳米隔热材料包括高温纳米隔热材料、中温纳米隔热材料和低温纳米隔热材料；
步骤(3)为：在改性反射屏的表面刷涂无机粘合剂后与高温纳米隔热材料进行粘接，得到高温预制体材料；在改性反射屏的表面刷涂无机粘合剂后与中温纳米隔热材料进行粘接，得到中温预制体材料；在改性反射屏的表面刷涂无机粘合剂后与低温纳米隔热材料进行粘接，得到低温预制体材料；
步骤(4)为：将多层高温预制体材料、多层中温预制体材料和多层低温预制体材料依次层叠设置，然后经过模压与固化，制得基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：
所述高温纳米隔热材料由高温纳米隔热分散物料经模压制成，所述高温纳米隔热分散物料由选自碳化硅纤维和/或氧化锆纤维的纤维和选自碳化硅纳米粉体和/或氧化锆纳米粉体的粉体组成，所述纤维与所述粉体的质量比为(1～3)：1；
所述中温纳米隔热分散物料由中温纳米隔热分散物料经模压制成，所述中温纳米隔热分散物料由选自氧化铝纤维和/或莫来石纤维的纤维和氧化铝粉体组成，所述纤维与所述氧化铝粉体的质量比为1：(2～10)；
所述低温纳米隔热材料由低温纳米隔热分散物料经模压制成，所述低温纳米隔热分散物料由选自石英纤维、高硅氧纤维、硅酸铝纤维中的一种或多种的纤维和二氧化硅纳米粉体组成，所述纤维与所述二氧化硅纳米粉体的质量比为1：(5～10)。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：
多层高温预制体材料的总厚度、多层中温预制体材料的总厚度和多层低温预制体材料的总厚度独立地为2～10mm。
10.由权利要求1至9中任一项所述的制备方法制得的基于多功能反射屏的耐高温多层隔热材料。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115464942A (zh) * 2022-09-28 2022-12-13 航天特种材料及工艺技术研究所 一种抗辐射的耐高温隔热材料及其制备方法
CN115491921A (zh) * 2022-09-28 2022-12-20 航天特种材料及工艺技术研究所 一种氧化铝纤维隔热材料及其制备方法
CN116514564A (zh) * 2023-04-28 2023-08-01 上海大学 一种氧化石墨烯改性的碳/碳复合材料及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101799099A (zh) * 2010-04-16 2010-08-11 中国人民解放军国防科学技术大学 一种纳米多层复合隔热材料及其制备方法
CN106915128A (zh) * 2015-01-15 2017-07-04 中国建筑材料科学研究总院 超高温梯度隔热材料的制备方法
CN109677035A (zh) * 2018-12-27 2019-04-26 中国建筑材料科学研究总院有限公司 一种低红外发射率隔热材料及其制备方法
CN110406135A (zh) * 2019-08-02 2019-11-05 航天特种材料及工艺技术研究所 一种轻质高效多层隔热材料及其制备方法
CN110511048A (zh) * 2019-09-27 2019-11-29 航天特种材料及工艺技术研究所 一种梯度纳米隔热材料及其制备方法
US20210207428A1 (en) * 2018-06-25 2021-07-08 The Regents Of The University Of California Optically-transparent, thermally-insulating nanoporous coatings and monoliths

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101799099A (zh) * 2010-04-16 2010-08-11 中国人民解放军国防科学技术大学 一种纳米多层复合隔热材料及其制备方法
CN106915128A (zh) * 2015-01-15 2017-07-04 中国建筑材料科学研究总院 超高温梯度隔热材料的制备方法
US20210207428A1 (en) * 2018-06-25 2021-07-08 The Regents Of The University Of California Optically-transparent, thermally-insulating nanoporous coatings and monoliths
CN109677035A (zh) * 2018-12-27 2019-04-26 中国建筑材料科学研究总院有限公司 一种低红外发射率隔热材料及其制备方法
CN110406135A (zh) * 2019-08-02 2019-11-05 航天特种材料及工艺技术研究所 一种轻质高效多层隔热材料及其制备方法
CN110511048A (zh) * 2019-09-27 2019-11-29 航天特种材料及工艺技术研究所 一种梯度纳米隔热材料及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115464942A (zh) * 2022-09-28 2022-12-13 航天特种材料及工艺技术研究所 一种抗辐射的耐高温隔热材料及其制备方法
CN115491921A (zh) * 2022-09-28 2022-12-20 航天特种材料及工艺技术研究所 一种氧化铝纤维隔热材料及其制备方法
CN115464942B (zh) * 2022-09-28 2023-05-23 航天特种材料及工艺技术研究所 一种抗辐射的耐高温隔热材料及其制备方法
CN115491921B (zh) * 2022-09-28 2024-01-26 航天特种材料及工艺技术研究所 一种氧化铝纤维隔热材料及其制备方法
CN116514564A (zh) * 2023-04-28 2023-08-01 上海大学 一种氧化石墨烯改性的碳/碳复合材料及其制备方法

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