CN204914754U - 一种隔热透光的气凝胶采光板 - Google Patents

一种隔热透光的气凝胶采光板 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种隔热透光的气凝胶采光板,包括上层、下层以及设置在上层和下层之间的主体夹层,上下层均由具有高机械强度的优质透光复合材料所构成,主体夹层为纳米二氧化硅气凝胶,上层、下层和主体夹层相互之间靠特殊粘接剂连到一起。该气凝胶采光板具有隔热透光的功能,提高了气凝胶采光板的使用温度,增强了气凝胶采光板的遮挡红外辐射效果,并在生产的过程中大大降低了成本。

Description

一种隔热透光的气凝胶采光板
技术领域
本实用新型涉及新材料领域,具体而言,涉及一种隔热透光的气凝胶采光板。
背景技术
氧化硅气凝胶由于具有诸如三维纳米颗粒骨架,高比表面积,纳米级孔洞,低密度等特殊的微观结构,在热学、光学、电学、声学等方面都表现出独特的性质。其中,在热学方面,气凝胶的纳米多孔结构能够有效抑制固态热传导和气体传热,具有优异的隔热特性,是目前公认热导率最低的固态材料。同时,氧化硅气凝胶还具有较高的使用温度,甚至在900℃高温下仍具有较好的多孔网络结构。因此,气凝胶作为一种轻质保温隔热材料在航天航空、化工、冶金、节能建筑等领域具有广阔的应用前景。近年来,氧化硅气凝胶的制备已经取得了很大的进展,已有一系列文章全面综述了氧化硅气凝胶的制备工艺、性能以及应用等。但是,以氧化硅气凝胶直接取代传统的隔热材料还存在一定的困难,科技人员通过引入增强体和遮光剂等方式,解决气凝胶力学性能和高温挡红外辐射能力差的问题,研制出具有实用价值的气凝胶隔热透光复合材料。
作为一种新型的隔热材料,气凝胶复合材料在航天航空以及军事以及民用等领域显示出广阔的应用前景,国内外也越来越重视该领域的研究和开发。从前面几种制备方法以及研究进展分析可知,虽然许多方法制备的气凝胶复合材料的隔热性能和力学性能较好,但还存在两者协调性的问题。
有些气凝胶材料引入遮光剂降低了气凝胶材料的热导率,但是材料的力学性能没有得到改善;有些气凝胶材料通过添加增强体使材料的力学性能提高,但是由于纤维本身较高的热导率增加了材料的固相热传导,导致材料的隔热效果降低。而具有实用价值的气凝胶复合材料应同时兼有良好的隔热性能和力学性能。因此,如何协调两者之间的关系,使气凝胶复合材料在较低的密度下具有高强度和低热导率仍是今后发展的方向之一。
发明内容
本实用新型针对现有技术的不足,所要解决的技术问题是提供一种隔热透光的采光板,能够解决由于氧化硅气凝胶低密度、高孔隙率的特点导致力学性能急剧下降,气凝胶强度低、脆性大的问题,同时又可以解决气凝胶在高温下对波长为3~8μm的近红外热辐射具有较强的透过性,高温阶段遮挡红外辐射能力差,致使气凝胶热导率随温度的升高显著上升的问题。
本实用新型通过以下的技术方案使上述技术问题得以解决。
一种隔热透光的气凝胶采光板,其特征在于,包括上层、下层以及设置在上层和下层之间的主体夹层,上下层均由具有高机械强度的优质透光复合材料所构成,主体夹层为纳米二氧化硅气凝胶,上层、下层和主体夹层相互之间靠特殊粘接剂连到一起。
主体夹层的纳米二氧化硅气凝胶的形态为颗粒、薄膜或板材。
采光板的透光率为≥50%。
主体夹层的厚度为18~20mm。
本实用新型的有益效果为:
1.降低了材料的热导率,面对阳光照射时,降低了材料的温度,使得采光板不会因为温度过高而损坏,延长了采光板的寿命;
2.通过掺杂具有耐高温性能的纳米二氧化硅颗粒,提高了采光板的使用温度;
3.放入了气凝胶在主体夹层,使得采光板具备良好的遮挡红外辐射的效果;
4.目前采光板的气凝胶隔热材料多采用超临界干燥工艺,成本高而且危险系数大,本实用新型采用成本相对较低的常压干燥法制备气凝胶隔热复合材料,大大降低了成本。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本实用新型进行详细的说明。
如图1所示本实用新型一种隔热透光的气凝胶采光板,包括上层1、下层2以及设置在上层和下层之间的主体夹层3,上层1和下层2均由具有高机械强度的优质透光复合材料所构成,主体夹层3为纳米二氧化硅气凝胶,上层1、下层2和主体夹层3相互之间靠粘接剂粘连在一起。主体夹层3的纳米二氧化硅气凝胶的形态为颗粒、薄膜或板材,气凝胶的透光率为≥50%,主体夹层3的平均厚度为18~20mm。该隔热透光的气凝胶采光板在降低材料的热导率的同时,通过掺杂具有耐高温性能的纳米氧化物颗粒提高了气凝胶采光板的使用温度。同时也增强了气凝胶采光板的遮挡红外辐射效果,在制备方法上,采用了常压干燥法,大大降低了成本。
本实用新型不局限于以上所述的实施方式,只要属于本实用新型的技术构思或者精神,也可以采用本领域技术人员所能够获得的公知技术或者现有技术当中等效替换的其他实施方式,都落在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种隔热透光的气凝胶采光板,主要由上层、下层以及设置在上层和下层之间的主体夹层,上下层均由具有高机械强度的优质透光复合材料所构成,主体夹层为纳米二氧化硅气凝胶,上层、下层和主体夹层相互之间靠粘接剂粘连在一起。
2.根据权利要求1所述的一种隔热透光的气凝胶采光板,其特征在于,所述主体夹层的纳米二氧化硅气凝胶的形态为颗粒、薄膜或板材。
3.根据权利要求1所述的一种隔热透光的气凝胶采光板,其特征在于,所述主体夹层的平均厚度为18~20mm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106499149A (zh) * 2016-12-12 2017-03-15 苏州兹安金属制品有限公司 一种气凝胶防水透气保温隔音卷材

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