CN116289297A - 隔热材料缝隙用填缝材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种隔热材料缝隙用填缝材料及其制备方法和应用。所述制备方法包括以下步骤：根据缝隙的形状和尺寸准备隔热纤维材料；将隔热粉体材料加入无机盐水溶液中，搅拌均匀，得到粘结溶液；将所述粘结溶液涂覆在所述隔热纤维材料上；将涂覆了所述粘结溶液的隔热纤维材料填入隔热材料缝隙中，压平，室温固化。本发明所要解决的技术问题是如何提供一种隔热材料缝隙用填缝材料，使其既能适用于高温作业环境下的隔热材料缝隙填补，其最高可耐温度高达2400℃；同时，所述填缝材料无需加热，可室温固化，施工方法简单，属于A级不燃材料制品，从而更加适于实用。
Description
技术领域
本发明属于耐高温填补材料技术领域，特别是涉及一种隔热材料缝隙用填缝材料及其制备方法和应用。
背景技术
目前航天飞行器上的隔热瓦，大多数是将隔热材料及粘结剂通过高温烘干、定型的方法，以完成对高温区域的隔热防护。而在电池、工业窑炉、管路等领域进行隔热时，由于受到本体性质及使用环境的限制，因此无法通过高温烘干、定型的方法对隔热材料及粘接剂进行施工，该种情况下一般是选用隔热棉进行缠绕来完成对高温区域的隔热防护的。无论是以何种方式进行隔热防护，一般都会受限于防护本体的外形及使用环境的要求，因此隔热防护实施后一般都会存在断口和接缝的情形，而该断口和接缝就可能导致局部隔热效果的降低。
目前为了降低由于隔热覆盖不完全而造成的局部过热问题(也即局部隔热效果差)，最常用的隔热方法是在缺陷处填补有机泡沫或者无机隔热材料等作为填缝剂。有文献报道可以应用有机物纤维、纤维素和树脂作为主材来制备隔热填缝剂，但是该类隔热填缝剂不耐高温，使用场景受限；也有文献报道可以使用耐高温的氧化锆、氧化铝气凝胶来制备隔热填缝剂以提高其耐高温性，但是其中使用的室温固化胶是硅橡胶胶粘剂，而硅橡胶胶粘剂的使用温度仅为350℃，远远低于隔热主材的耐高温要求；此时在高温应用场景下，硅橡胶胶粘剂会发生分解，导致隔热材料因发生脱落、分裂等而失效，因此限制了该种填缝剂整体的使用温度；由上所述可见，上述的几种填缝剂材料均无法在高温下进行使用；而且，由于配方中均使用了有机物，导致其均无法达到不燃的效果。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种隔热材料缝隙用填缝材料及其制备方法和应用，所要解决的技术问题是如何提供一种隔热材料缝隙用填缝材料，使其既能适用于高温作业环境下的隔热材料缝隙填补，其最高可耐温度高达2400℃；同时，所述填缝材料无需加热，可室温固化，施工方法简单，属于A级不燃材料制品，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种隔热材料缝隙用填缝材料的制备方法，其包括以下步骤：
根据缝隙的形状和尺寸准备隔热纤维材料；
将隔热粉体材料加入无机盐水溶液中，搅拌均匀，得到粘结溶液；
将所述粘结溶液涂覆在所述隔热纤维材料上；
将涂覆了所述粘结溶液的隔热纤维材料填入隔热材料缝隙中，压平，室温固化。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的制备方法，其中所述隔热纤维材料选自碳纤维、碳化硅纤维、氧化铪纤维、氧化锆纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、二氧化硅气凝胶棉毡和玻璃纤维中的至少一种。
优选的，前述的制备方法，其中所述隔热粉体材料选自铝、金、银、铁、钴、铜、钨、镍、氧化锆、氧化铝、氧化铪、氧化镧、氧化硅、氧化铍、氧化镁、氧化铬、氧化铀、氧化铈、氧化钍、氧化锌、氧化铜、碳化硅、碳化钛、碳化钽、氮化硅、氮化硼、二硅化钼、硫化钍、硫化铈、硅酸钙、硅酸铝、硼化锆、硼化钛、硼化铪中的至少一种。
优选的，前述的制备方法，其中所述无机盐选自磷酸铝、磷酸二氢铝、磷酸铬铝、磷酸铝镁基粘接剂中的至少一种。
优选的，前述的制备方法，其中所述根据缝隙的形状和尺寸准备隔热纤维材料的步骤如下：
1)将隔热纤维材料分散于水中，得到纤维料浆；
2)将所述纤维料浆进行真空抽滤15～90s，得到1～3mm厚的纤维纸；
3)根据缝隙的形状和尺寸裁剪所述纤维纸，使其适应于需要热防护区域的形状和尺寸。
优选的，前述的制备方法，其中所述将隔热纤维材料分散于水中是将隔热纤维材料、分散液和水混合；所述隔热纤维材料、分散液和水的质量比为1.00:0.04～0.25:37.50～100.00；所述分散液选自聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酸钠、聚氧化乙烯、纤维素硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚甲基硅烷、油酸聚氧乙烯脂、烷基二苯醚硫酸钠、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯盐、焦磷酸钾和六偏磷酸钠中的至少一种。
优选的，前述的制备方法，其中所述将隔热粉体材料加入无机盐水溶液中是将所述隔热粉体材料分3～7次加入；所述搅拌是以30～3000r/min的转速搅拌0.5～10min。
优选的，前述的制备方法，其中所述将所述粘结溶液涂覆在所述隔热纤维材料上步骤如下：
1)将所述隔热纤维材料平铺于操作台上；
2)将所述粘结溶液灌入喷涂设备中；
3)将所述粘结溶液喷涂至所述隔热纤维材料上。
优选的，前述的制备方法，其中所述将所述粘结溶液涂覆在所述隔热纤维材料上步骤如下：
1)将裁剪好的所述纤维纸平铺于操作台上；
2)将所述粘结溶液灌入喷涂设备中；
3)将所述粘结溶液喷涂至所述纤维纸上。
优选的，前述的制备方法，其中所述隔热纤维材料、隔热粉体材料和无机盐水溶液中溶质的质量比为1:0.1～2.0:0.1～1.0；所述无机盐水溶液的质量浓度为5～55％。
优选的，前述的制备方法，其中所述将涂覆了所述粘结溶液的隔热纤维材料填入隔热材料缝隙中步骤如下：
1)根据所述隔热材料的应用场景选择若干种所述隔热纤维材料；
2)根据所述隔热纤维材料的耐温温度进行排序；
3)根据所述隔热材料的应用场景确定所述隔热材料缝隙的高温侧和低温侧；
4)由高温侧至低温侧，依次填入所述隔热纤维材料，使其耐温温度呈现由高至低的梯度变化；每次填入一种所述隔热纤维材料后均需压平，再填入另一种所述隔热纤维材料。
优选的，前述的制备方法，其中所述室温固化的固化时间为2～24h。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种隔热材料缝隙用填缝材料，其包括：
若干种隔热纤维材料，层叠设置于所述隔热材料缝隙中；所述隔热纤维材料层叠是按照所述隔热纤维材料的耐温温度由高至低或者由低至高的顺序梯度设置；耐温温度高的所述隔热纤维材料朝向所述隔热材料缝隙高温侧，耐温温度低的所述隔热纤维材料朝向所述隔热材料缝隙低温侧；
隔热粉体材料，分散于所述隔热纤维材料间；
无机盐，分散于所述隔热纤维材料间；所述无机盐与所述隔热粉体材料形成室温固化的粘结剂网络用于所述隔热纤维材料的粘结和定型；所述隔热纤维材料、隔热粉体材料和无机盐的质量比为1:0.1～2.0:0.1～1.0。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的隔热材料缝隙用填缝材料，其是根据前述的隔热材料缝隙用填缝材料的制备方法制备的。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种根据前述的隔热材料缝隙用填缝材料在耐高温隔热材料缝隙填补领域的应用。
借由上述技术方案，本发明提出的一种隔热材料缝隙用填缝材料及其制备方法和应用至少具有下列优点：
本发明提出的隔热材料缝隙用填缝材料及其制备方法和应用，其通过隔热纤维材料、隔热粉体材料和无机盐水溶液几种组分的复配，以隔热纤维材料层叠后作为骨架材料，通过以隔热粉体材料和无机盐水溶液调配的粘结溶液将所述骨架材料粘结和定型，实现了其填补隔热材料缝隙的目的。本发明技术方案中，根据隔热材料缝隙的具体应用场景，选择若干种不同耐温温度段的隔热纤维及其针刺制品层叠使用，可以充分利用各材料在对应温度段的隔热性能优势，形成具有梯度隔热效果的材料组成，达到更加优异的隔热效果；同时，所述隔热粉体材料可以根据应用场景需求选择具有高温热辐射屏蔽、增稠、耐高温、密实、固化等功能的粉体，可以达到对隔热纤维材料提供高温热辐射屏蔽作用，也可以对无机盐水溶液起到增稠、以及与无机盐水溶液形成粘稠液体使其可室温固化的效果，还可以提升整体填缝材料的密实、耐高温性能。本发明的技术方案，通过优选隔热纤维材料、隔热粉体材料和无机盐水溶液，可以得到最高可耐2400℃的隔热填缝剂；且，本发明技术方案通过专利通过隔热纤维材料、隔热粉体材料和无机盐水溶液进行混合，可在室温下固化，无需进行加热，即可得到硬质隔热填缝剂；进一步的，本发明技术方案中所用的材料皆为无机物，均布局不燃性，因此其阻燃性可达到A级不燃材料制品的标准；本发明技术方案可在室温下自固化定型，故可以根据使用温度及隔热要求，设计成多层次梯度隔热，具备更加优异的隔热效果；进一步的，本发明技术方案的填缝材料可在室温下自固化定型，可广泛适用于多种应用场景下的各种复杂结构缝隙的填补。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1a是本发明具体实施例中待隔热本体和隔热瓦安装前的示意图；
图1b是本发明具体实施例中隔热瓦安装于待隔热本体后的示意图；
图2a是本发明具体实施例中隔热瓦安装于待隔热本体后的示意图-未填补缝隙；
图2b是本发明具体实施例中隔热瓦安装于待隔热本体后的示意图-填补缝隙后。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种抑制端面泵浦激光自激振荡的方法及其应用，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
本发明提出一种隔热材料缝隙用填缝材料的制备方法，下面结合附图1a至附图2b进行具体说明。
由附图所示，待隔热本体1是需要隔热防护的对象，其结构不规则，例如，在某一个位置设置有一个凸台11；对所述待隔热本体进行隔热防护时，可以使用两片硬质隔热瓦2合抱所述待隔热本体；在所述硬质隔热瓦对所述凸台对应的位置设置一个凹槽21，两片硬质隔热瓦的所述凹槽对接后形成一个方框，所述方框的尺寸略大于所述凸台的尺寸，使所述凸台正好穿过所述方框，从而在所述待隔热本体的外侧包围了一层硬质隔热瓦；所述凸台和所述方框之间形成了一圈隔热材料缝隙12，这正是本发明的填缝材料3需要进行填补的隔热材料缝隙，使用本发明的填缝材料对所述隔热材料缝隙进行填补，从而实现了本发明的技术目的。
以上所述仅是本发明填缝材料应用的一个具体应用场景，并不作为对本发明应用围的限定。
本发明所述的隔热材料缝隙用填缝材料的制备方法，其具体包括以下步骤：
首先是根据所述隔热材料的具体应用场景选择若干种耐热温度适宜的隔热纤维材料，对其进行操作准备。所述隔热纤维材料的操作准备一般有两种方法：其一是将所述隔热纤维材料平铺于操作台上备用；其二是将所述隔热纤维材料分散于水中，得到纤维料浆；再将所述纤维料浆进行真空抽滤15～90s，得到1～3mm厚的纤维纸；最后再根据待填补的隔热材料缝隙的形状和尺寸将所述纤维纸裁剪成目标尺寸和形状，使其能够适应需要热防护区域的形状和尺寸。上述对所述隔热纤维的操作准备可以根据实际应用随机选择具体的准备方式，本发明不对其作具体限定。
所述隔热纤维材料可以是隔热纤维，也可以是隔热纤维针刺制品；所述隔热纤维材料优选碳纤维、碳化硅纤维、氧化铪纤维、氧化锆纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、二氧化硅气凝胶棉毡和玻璃纤维中的至少一种；具体选用几种隔热纤维材料以及选择何种隔热纤维材料可以根据具体的应用场景确定。
所述将隔热纤维材料分散于水中是将隔热纤维材料、分散液和水混合；所述隔热纤维材料、分散液和水的质量比为1.00:0.04～0.25:37.50～100.00；所述分散液优选聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酸钠、聚氧化乙烯、纤维素硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚甲基硅烷、油酸聚氧乙烯脂、烷基二苯醚硫酸钠、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯盐、焦磷酸钾和六偏磷酸钠中的至少一种。
其次是配制粘结溶液。具体是将所述隔热粉体材料加入无机盐水溶液中，搅拌均匀，即可得到粘结溶液。
所述隔热粉体材料优选铝、金、银、铁、钴、铜、钨、镍、氧化锆、氧化铝、氧化铪、氧化镧、氧化硅、氧化铍、氧化镁、氧化铬、氧化铀、氧化铈、氧化钍、氧化锌、氧化铜、碳化硅、碳化钛、碳化钽、氮化硅、氮化硼、二硅化钼、硫化钍、硫化铈、硅酸钙、硅酸铝、硼化锆、硼化钛、硼化铪中的至少一种。
所述无机盐优选磷酸铝、磷酸二氢铝、磷酸铬铝、磷酸铝镁基粘接剂中的至少一种。
配制所述粘结溶液时，是先将无机盐水溶液倒入搅拌容器中，然后将所述隔热粉体材料按其不同功能，分批次加入搅拌容器中进行搅拌；一般是将隔热粉体材料分3～7次加入搅拌容器中，以30～3000r/min的转速搅拌对其进行搅拌0.5～10min，使其成为均匀的粘结溶液。优选所述转速搅拌为60～600r/min。
所述无机盐水溶液的质量浓度为5～55％；优选所述无机盐水溶液的质量浓度为10～45％；所述无机盐水溶液的质量浓度为15～30％；所述无机盐水溶液的质量浓度为20～25％。
再次是按照所述隔热纤维材料的耐温温度高低对其进行排序，平铺于喷涂操作台上；将所述粘结溶液灌入喷涂设备中对平铺于操作台上的隔热纤维材料进行喷涂。
所述喷涂时的上浆量应使所述隔热纤维材料、隔热粉体材料和无机盐水溶液中溶质的质量比为1:0.1～2.0:0.1～1.0；优选所述隔热纤维材料、隔热粉体材料和无机盐水溶液中溶质的质量比为1:0.1～1.0:0.1～0.5；优选所述隔热纤维材料、隔热粉体材料和无机盐水溶液中溶质的质量比为1:0.1～0.8:0.1～0.3。
最后是将涂覆了所述粘结溶液的隔热纤维材料填入隔热材料缝隙中，压平，使其室温固化。
将所述隔热纤维材料填入所述隔热材料缝隙中是有一定填充顺序的。当选择了多种隔热纤维材料时，首先要对所述隔热纤维材料的耐温温度高低对其进行排序；然后施工时，需要根据所述隔热材料的应用场景确定所述隔热材料缝隙的高温侧和低温侧。如果待隔热本体为高温侧，则由高温侧至低温侧，依次填入耐温温度高的隔热纤维材料，将其压平；然后再填入耐温温度次高的隔热纤维材料；以此类推，直至将耐温温度最低的一种隔热纤维材料填入所述隔热材料缝隙中，压平，使其耐温温度呈现自待隔热本体起由高至低的梯度变化，然后使其室温固化2～24h；反之，如果待隔热本体为低温侧，则由低温侧至高低温侧，依次填入耐温温度低的隔热纤维材料，将其压平；然后再填入耐温温度次低的隔热纤维材料；以此类推，直至将耐温温度最高的一种隔热纤维材料填入所述隔热材料缝隙中，压平，使其耐温温度呈现自待隔热本体起由低至高的梯度变化，然后使其室温固化2～24h。为了保证室温固化的固化效果，所述隔热粉体材料优选包括氧化铝、氧化锌和氧化铜中的至少一种。
本发明还提出一种隔热材料缝隙用填缝材料，其包括：
若干种隔热纤维材料，层叠设置于所述隔热材料缝隙中；所述隔热纤维材料层叠是按照所述隔热纤维材料的耐温温度由高至低或者由低至高的顺序梯度设置；耐温温度高的所述隔热纤维材料朝向所述隔热材料缝隙高温侧，耐温温度低的所述隔热纤维材料朝向所述隔热材料缝隙低温侧；
隔热粉体材料，分散于所述隔热纤维材料间；
无机盐，分散于所述隔热纤维材料间；所述无机盐与所述隔热粉体材料形成室温固化的粘结剂网络用于所述隔热纤维材料的粘结和定型；所述隔热纤维材料、隔热粉体材料和无机盐水溶液的质量比为1:0.1～2.0:0.1～1.0。
优选本发明所述的隔热材料缝隙用填缝材料是根据前述的隔热材料缝隙用填缝材料的制备方法制备的。
本发明还提出一种根据前述的隔热材料缝隙用填缝材料在耐高温隔热材料缝隙填补领域的应用。
下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
若无特殊说明，以下所涉及的材料、试剂等均为本领域技术人员熟知的市售商品；若无特殊说明，所述方法均为本领域公知的方法。除非另外定义，所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内的普通技术人员所理解的通常意义。
实施例1:
先称取1.5g碳纤维、21.5g氧化铝纤维、11.5g硅酸铝纤维、10.0g二氧化硅气凝胶毡，分别平铺于操作台上。
称取质量浓度为25％的磷酸铝水溶液50.0g，并倒入搅拌容器中。称取3.5g纳米氧化硅粉、20.0g氧化铝粉、2.0g氧化铍、8.0g纳米氧化铜，分4次加入搅拌容器中进行搅拌，搅拌速度为300r/min，搅拌时间为2min，得到粘结溶液；然后将所述粘结溶液灌入喷涂装置中。
将所述粘结溶液均匀地喷涂在前述的碳纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维和二氧化硅气凝胶毡上；最后先将碳纤维放入填缝处，压平；再放入氧化铝纤维，压平；再放入硅酸铝纤维，压平；最后放入二氧化硅气凝胶毡的，压平；室温固化12h，即可得到固化后的耐高温梯度填补材料。
经检测，当所述待隔热本体热面温度为1200℃时，冷面温度为338℃。对比例1-1：
碳纤维的耐温温度最高，但是氧化铝纤维的隔热性能最好；本对比例中称取44.5g氧化铝纤维并平铺于操作台上。
粘结溶液的配制同实施例1。
将所述粘结溶液均匀地喷涂在前述的氧化铝纤维上；最后将氧化铝纤维放入填缝处，压平；室温固化12h，即可得到固化后的单组分耐高温填补材料。
经检测，当所述待隔热本体热面温度为1200℃时，冷面温度为408℃。对比例1-2：
隔热纤维材料种类和数量，以及粘结溶液的配制均同实施例1。
将所述粘结溶液均匀地喷涂在前述的碳纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维和二氧化硅气凝胶毡上；最后先将氧化铝纤维放入填缝处，压平；再放入二氧化硅气凝胶毡，压平；再放入硅酸铝纤维，压平；最后放入碳纤维，压平；室温固化12h，即可得到固化后的耐高温梯度填补材料。
经检测，当所述待隔热本体热面温度为1200℃时，冷面温度为451℃。对比例1-3：
隔热纤维材料种类和数量，以及粘结溶液的配制均同实施例1。
将所述粘结溶液均匀地喷涂在前述的碳纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维和二氧化硅气凝胶毡上；最后先将硅酸铝纤维放入填缝处，压平；再放入氧化铝纤维，压平；再放入碳纤维，压平；最后放入二氧化硅气凝胶毡，压平；室温固化12h，即可得到固化后的耐高温梯度填补材料。
经检测，当所述待隔热本体热面温度为1200℃时，冷面温度为392℃。
实施例2:
称取0.4g碳纤维、8.6g氧化锆纤维、7.5g硅酸铝纤维、1mm厚的二氧化硅气凝胶毡。
先将0.4g碳纤维、8.6g氧化锆纤维、0.8g聚丙烯酰胺、850g水放入搅拌器中，以180r/min的搅拌速度搅拌5min后，经真空抽滤45s获得1mm厚的纤维纸，并将其裁剪成两条25mm×200mm、25mm×150mm。再将7.5g硅酸铝纤维、0.8g聚丙烯酰胺、850g水放入搅拌器中，以180r/min的搅拌速度搅拌5min后，经真空抽滤45s获得1mm厚的纤维纸，并将其裁剪成两条25mm×200mm、25mm×150mm。最后将1mm厚的二氧化硅气凝胶毡(密度约0.3g/cm3)裁剪成两条25mm×200mm、25mm×150mm。
称取质量浓度为22.5％的磷酸二氢铝水溶液16.0g，并倒入搅拌容器中。称取0.8g纳米氧化硅粉、4.0g氧化铝粉、0.4g纳米氧化锌、1.8g纳米氧化铜、0.6g镍粉，分5次加入搅拌容器中进行搅拌，搅拌速度为300r/min，搅拌时间为3min，得到粘结溶液；然后将所述粘结溶液灌入喷涂装置中。
将所述粘结溶液均匀地喷涂在前述的碳/氧化锆纤维纸、硅酸铝纤维纸、二氧化硅气凝胶毡上；最后先将碳/氧化锆纤维纸放入填缝处，压平；再放入硅酸铝纤维纸，压平；最后放入二氧化硅气凝胶毡，压平；室温固化8h，即可得到固化后的耐高温梯度填补材料。
经检测，当所述待隔热本体热面温度为2200℃时，冷面温度为655℃。对比例2：
称取19.2g氧化锆纤维、2.2g聚丙烯酰胺、1500g水放入搅拌器中，以180r/min的搅拌速度搅拌5min后，将纤维料浆均匀分成三份，分别经真空抽滤45s，获得1mm厚的纤维纸。
粘结溶液的配制同实施例2。
将所述粘结溶液灌入喷涂装置中，均匀地喷涂在氧化锆纤维纸上；最后将氧化锆纤维纸放入填缝处，压平；室温固化8h，即可得到固化后的单组分耐高温填补材料。
经检测，当所述待隔热本体热面温度为2200℃时，冷面温度为813℃。
实施例3:
称取10.4g氧化铪纤维、8.6g氧化锆纤维，分别平铺于操作台上。
称取7.0g硅酸铝纤维，将其与0.6g聚丙烯酰胺、450g水放入搅拌器中，以180r/min的搅拌速度搅拌2min后，经真空抽滤45s获得1mm厚的纤维纸，并将其裁剪成两条20mm×200mm、20mm×160mm。
称取质量浓度为20.5％的磷酸铝/磷酸二氢铝水溶液20.0g，并倒入搅拌容器中。称取0.8g碳化硅粉、2.0g氧化铝粉、0.3g纳米氧化锌、1.0g硅酸钙、0.2g铜粉，分5次加入搅拌容器中进行搅拌，搅拌速度为300r/min，搅拌时间为3min，得到粘结溶液；然后将所述粘结溶液灌入喷涂装置中。
将所述粘结溶液均匀地喷涂在前述的氧化铪纤维、氧化锆纤维、硅酸铝纤维纸上；最后先将氧化铪纤维放入填缝处，压平；再放入氧化锆纤维，压平；最后放入硅酸铝纤维纸，压平；室温固化12h，即可得到固化后的耐高温梯度填补材料。
经检测，当所述待隔热本体热面温度为2400℃时，冷面温度为866℃。对比例3：
称取26.0g氧化铪纤维平铺于操作台上。
粘结溶液的配制同实施例3。
将所述粘结溶液灌入喷涂装置中，均匀地喷涂在氧化铪纤维纸上；最后将氧化铪纤维放入填缝处，压平；室温固化12h，即可得到固化后的单组份耐高温填补材料。
经检测，当所述待隔热本体热面温度为2400℃时，冷面温度为970℃。
由上述实施例1至实施例3的测试数据可见，本发明的技术方案可以根据待隔热本体的实际耐温温度需求灵活设计其隔热纤维材料的梯度，最高耐温温度可以高达2400℃；进一步的，根据上述对比例1-1、对比例2和对比例3的测试数据可见，虽然对比例中均使用了同等数量的耐温温度高的隔热纤维材料取代了另外几种耐温温度较低或者隔热性较差的纤维，但是上述对比例的结果并没有表现出更好的隔热防护效果；事实上，上述每一个对比例相较于其对应的实施例来说，在同样的热面温度条件下，对比例表现出的冷面温度更高，说明上述对比例中单一隔热纤维材料的隔热效果明显低于实施例中梯度设置的隔热纤维材料的隔热效果；进一步的，由对比例1-2和对比例1-3的测试数据可见，尽管其所用的隔热纤维材料与实施例1完全一致，区别仅在于各种隔热纤维的层叠顺序不同，其冷面温度却均表现了劣于实施例1的结果，说明隔热纤维材料梯度设置对于隔热具有更好的效果。
本发明权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合，其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案，也是本发明的保护范围。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (15)
1.一种隔热材料缝隙用填缝材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
根据缝隙的形状和尺寸准备隔热纤维材料；
将隔热粉体材料加入无机盐水溶液中，搅拌均匀，得到粘结溶液；
将所述粘结溶液涂覆在所述隔热纤维材料上；
将涂覆了所述粘结溶液的隔热纤维材料填入隔热材料缝隙中，压平，室温固化。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述隔热纤维材料选自碳纤维、碳化硅纤维、氧化铪纤维、氧化锆纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、二氧化硅气凝胶棉毡和玻璃纤维中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述隔热粉体材料选自铝、金、银、铁、钴、铜、钨、镍、氧化锆、氧化铝、氧化铪、氧化镧、氧化硅、氧化铍、氧化镁、氧化铬、氧化铀、氧化铈、氧化钍、氧化锌、氧化铜、碳化硅、碳化钛、碳化钽、氮化硅、氮化硼、二硅化钼、硫化钍、硫化铈、硅酸钙、硅酸铝、硼化锆、硼化钛、硼化铪中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机盐选自磷酸铝、磷酸二氢铝、磷酸铬铝、磷酸铝镁基粘接剂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述根据缝隙的形状和尺寸准备隔热纤维材料的步骤如下：
1)将隔热纤维材料分散于水中，得到纤维料浆；
2)将所述纤维料浆进行真空抽滤15～90s，得到1～3mm厚的纤维纸；
3)根据缝隙的形状和尺寸裁剪所述纤维纸，使其适应于需要热防护区域的形状和尺寸。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述将隔热纤维材料分散于水中是将隔热纤维材料、分散液和水混合；所述隔热纤维材料、分散液和水的质量比为1.00:0.04～0.25:37.50～100.00；所述分散液选自聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酸钠、聚氧化乙烯、纤维素硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚甲基硅烷、油酸聚氧乙烯脂、烷基二苯醚硫酸钠、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯盐、焦磷酸钾和六偏磷酸钠中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将隔热粉体材料加入无机盐水溶液中是将所述隔热粉体材料分3～7次加入；所述搅拌是以30～3000r/min的转速搅拌0.5～10min。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将所述粘结溶液涂覆在所述隔热纤维材料上步骤如下：
1)将所述隔热纤维材料平铺于操作台上；
2)将所述粘结溶液灌入喷涂设备中；
3)将所述粘结溶液喷涂至所述隔热纤维材料上。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述将所述粘结溶液涂覆在所述隔热纤维材料上步骤如下：
1)将裁剪好的所述纤维纸平铺于操作台上；
2)将所述粘结溶液灌入喷涂设备中；
3)将所述粘结溶液喷涂至所述纤维纸上。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述隔热纤维材料、隔热粉体材料和无机盐水溶液中溶质的质量比为1:0.1～2.0:0.1～1.0；所述无机盐水溶液的质量浓度为5～55％。
11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将涂覆了所述粘结溶液的隔热纤维材料填入隔热材料缝隙中步骤如下：
1)根据所述隔热材料的应用场景选择若干种所述隔热纤维材料；
2)根据所述隔热纤维材料的耐温温度进行排序；
3)根据所述隔热材料的应用场景确定所述隔热材料缝隙的高温侧和低温侧；
4)由高温侧至低温侧，依次填入所述隔热纤维材料，使其耐温温度呈现由高至低的梯度变化；每次填入一种所述隔热纤维材料后均需压平，再填入另一种所述隔热纤维材料。
12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述室温固化的固化时间为2～24h。
13.一种隔热材料缝隙用填缝材料，其特征在于，其包括：
若干种隔热纤维材料，层叠设置于所述隔热材料缝隙中；所述隔热纤维材料层叠是按照所述隔热纤维材料的耐温温度由高至低或者由低至高的顺序梯度设置；耐温温度高的所述隔热纤维材料朝向所述隔热材料缝隙高温侧，耐温温度低的所述隔热纤维材料朝向所述隔热材料缝隙低温侧；
隔热粉体材料，分散于所述隔热纤维材料间；
无机盐，分散于所述隔热纤维材料间；所述无机盐与所述隔热粉体材料形成室温固化的粘结剂网络用于所述隔热纤维材料的粘结和定型；所述隔热纤维材料、隔热粉体材料和无机盐水溶液的质量比为1:0.1～2.0:0.1～1.0。
14.根据权利要求13所述的隔热材料缝隙用填缝材料，其特征在于，其是根据权利要求1至12任一项所述的隔热材料缝隙用填缝材料的制备方法制备的。
15.一种根据权利要求13或14所述的隔热材料缝隙用填缝材料在耐高温隔热材料缝隙填补领域的应用。
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