PL180770B1

PL180770B1 - Materiał warstwowy zawierający aerożel oraz sposób wytwarzania materiału warstwowego

Info

Publication number: PL180770B1
Application number: PL95320427A
Authority: PL
Inventors: Dierk Frank; Andreas Zimmermann; Helmut Georg Stuhler
Original assignee: Cabot Corp
Priority date: 1994-11-23
Filing date: 1995-11-22
Publication date: 2001-04-30
Also published as: MX9703828A; NO312454B1; FI972165A; JPH10509940A; RU2161143C2; DE4441567A1; AU4299796A; EP0793627A1; WO1996015997A1; ES2147310T3; EP0793627B1; CN1077089C; CA2205923A1; PL320427A1; NO972354D0; NO972354L; US6080475A; DE59508149D1; JP4361602B2; FI972165A0

Abstract

1. Material warstwowy, zawierajacy 10 do 95% objet. czasteczek aerozelu i co naj- mniej jedno nieorganiczne spoiwo, znamienny tym, ze srednica czasteczek aerozelu jest mniejsza niz 0,5 mm oraz material warstwowy dodatkowo zawiera krzemian warstwowy, przy czym udzial krzemianu warstwowego w odniesieniu do udzialu nieorganicznego spoiwa wynosi mniej niz 50% wag. 9. Sposób wytwarzania materialu warstwowego, zawierajacego 10 do 95% objet. czasteczek aerozelu i co najmniej jedno nieorganiczne spoiwo, znamienny tym, ze miesza sie w mieszalniku czasteczki aerozelu, nieorganiczne spoiwo, wode, jak równiez korzystnie wlókna, krzemian warstwowy i/albo srodki pomocnicze, nastepnie otrzymana mieszanine poddaje sie formowaniu, po czym otrzymana forme suszy sie, zas wysuszona forme ko- rzystnie poddaje sie obróbce mechanicznej. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest materiał warstwowy, który zawiera 10 do 95% objęt. cząsteczek aerożelu i co najmniej jedno nieorganiczne spoiwo oraz sposób wytwarzania materiału warstwowego.

Większość nieporowatych, nieorganicznych materiałów stałych wykazuje stosunkowo wysoką przewodność cieplną ponieważ ciepło jest dobrze przewodzone przez materiał stały. Dlatego też w celu otrzymania mniejszej przewodności cieplnej stosuje się często materiały porowate, na przykład na bazie wermikulitów. Porowaty materiał posiada tylko stały szkielet, który może dobrze przenosić ciepło, natomiast przez powietrze w porach, w porównaniu do materiału stałego, przenoszona jest mniejsza ilość ciepła.

Pory w materiale stałym powodują z reguły pogorszenie stabilności mechanicznej, ponieważ naprężenia są przenoszone tylko przez szkielet. Dlatego również porowate, lecz jeszcze mechanicznie stabilne, materiały wykazują stosunkowo wysoką przewodność cieplną.

Dla szeregu zastosowań pożądana byłaby jednak bardzo mała przewodność cieplna w połączeniu z dobrą wytrzymałością mechaniczną to znaczy wysoka odporność na ściskanie i zginanie. Po pierwsze kształtki muszą być poddawane obróbce, a po drugie, w zależności

180 770 od zastosowania obciążeń mechanicznych, muszą one pozostać bez złamania albo bez tworzenia się rys również w podwyższonych temperaturach.

Aerożele, zwłaszcza o porowatości powyżej 60% i gęstości poniżej 0,6 g/cm³, dzięki bardzo niewielkiej gęstości, wysokiej porowatości i niewielkiej średnicy porów wykazują nadzwyczaj niewielką przewodność termiczną i dlatego znajdują zastosowanie jako materiały termoizolacyjne, jak to opisano przykładowo w europejskim opisie EP-A-0 171 722. Niewielka średnica porów, poniżej średniej swobodnej długości drogi cząsteczek powietrza, ma szczególne znaczenie dla niewielkiej przewodności cieplnej, ponieważ prowadzą one do tego, że powietrze w porach ma mniej sząprzewodność cieplnąniż powietrze w makroporach. Dlatego też przewodność cieplna aerożeli jest również mniejsza niż innych materiałów o podobnej porowatości, lecz większej średnicy porów, jak na przykład pianki albo materiały na bazie wermikulitów.

Jednak wysoka porowatość powoduje niewielką mechaniczną stabilność zarówno żelu, z którego wysuszany jest aerożel, jak również samego wysuszonego aerożelu.

Aerożele w szerokim znaczeniu, to znaczy w znaczeniu „żelu z powietrzem jako środkiem dyspersyjnym” są wytwarzane przez suszenie odpowiedniego żelu. Pod pojęciem „aerożel” w tym znaczeniu należy rozumieć aerożele w węższym zakresie, kserożele i kriożele. Przy tym osuszony żel jest określany jako aerożel w węższym zakresie, jeżeli ciecz żelu zostanie usunięta w temperaturach powyżej temperatury krytycznej, a pod względem ciśnienia - powyżej ciśnienia krytycznego. Natomiast jeżeli ciecz żelu zostanie usunięta w warunkach poniżej krytycznych, przykładowo z utworzeniem fazy krańcowej ciecz-para, wówczas powstały żel określa się jako kserożel. Należy zauważyć, że wprzypadku żeli według wynalazku chodzi o aerożele, w rozumieniu żelu z powietrzem jako środkiem dyspersyjnym.

Dla wielu zastosowań jest konieczne użycie aerożeli w kształtkach o dostatecznej stabilności mechanicznej.

W europejskim opisie EP-A-0 340 707 jest ujawniony materiał tłumiący o gęstości 0,1 do 0,4 g/cm3, który składa się z co najmniej 50% objęt. cząsteczek krzemianożelu o średnicy między 0,5 a 5 mm, które sąpołączone ze sobą za pomocą co najmniej jednego spoiwa organicznego i/albo nieorganicznego. Stosunkowo grube ziarno powoduje, że kształtki wytworzone z materiału izolacyjnego wykazują niejednorodne rozdzielenie materiału aerożelu. Mato miejsce w przypadku, gdy najmniejsze typowe wymiary kształtek, w przypadku folii albo płyt majjągrubość niewiele większą od typowej średnicy cząsteczek aerożelu. Przede wszystkim w obszarach krawędziowych konieczny byłby podwyższony udział ' spoiwa, który oddziaływałby negatywnie na przewodność termiczną i właściwości dielektryczne kształtki zwłaszcza na powierzchni.

Ponadto w kształtce z tego materiału izolacyjnego, na powierzchni powstają mechanicznie mało stabilne obszary z materiału aerożelu o średnicach między 0,5 a 5 mm, które w końcu pod wpływem obciążeń mechanicznych przez zniszczenie aerożeli na powierzchni mogą prowadzić do nierówności powierzchniowych o średnicach względnie głębokościach do 5 mm.

Ponadto nie jest proste wytwarzanie takich materiałów izolacyjnych jedynie z niewielkim udziałem cieczy, ponieważ za pomocą sposobów podanych w europejskim opisie EP-A-0 340 707, podczas mieszania cząsteczki aerożelu z powodu swojej niewielkiej wytrzymałości mechanicznej mogą być łatwo zniszczone przez procesy ścinające.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie materiału warstwowego na bazie aerożeli, który wykazuje niskąprzewodność cieplnąi wysokąwytrzymałość mechaniczną oraz sposobu wytwarzania materiału warstwowego o takich właściwościach.

Materiał warstwowy, zawierający 10 do 95% objęt. cząsteczek aerożelu i co najmniej jedno nieorganiczne spoiwo, według wynalazku charakteryzuje się tym, że średnica cząsteczek aerożelu jest mniejsza niż 0,5 mm oraz materiał warstwowy dodatkowo zawiera krzemian warstwowy, przy czym udział krzemianu warstwowego w odniesieniu do udziału nieorganicznego spoiwa wynosi mniej niż 50% wag.

Korzystnie, w materiale warstwowym według wynalazku nieorganiczne spoiwo stanowi cement, wapno i/albo gips.

Aerożel stanowi aerożel SiO₂.

180 770

Cząsteczki aerożelu zawierają hydrofobowe grupy powierzchniowe.

Cząsteczki aerożelu wykazują porowatość powyżej 60% i gęstość poniżej 0,6 g/cm³.

Materiał warstwowy według wynalazku zawiera 0,1 do 30% objęt. włókien.

Materiał warstwowy zawiera także środki pomocnicze.

Materiał warstwowy ma postać płaską i na co najmniej jednej stronie jest laminowany warstwą kryjącą.

Sposób wytwarzania materiału warstwowego, zawierającego 10 do 95% objęt. cząsteczek aerożelu i co najmniej jedno nieorganiczne spoiwo, według wynalazku charakteryzuje się tym, że miesza się w mieszalniku cząsteczki aerożelu, nieorganiczne spoiwo, wodę, jak również korzystnie włókna, krzemian warstwowy i/albo środki pomocnicze, następnie otrzymaną mieszaninę poddaje się formowaniu, po czym otrzymaną formę suszy się, zaś wysuszoną formę korzystnie poddaje się obróbce mechanicznej.

W etapie formowania dodaje się wodę nastawiając lepkość otrzymanej mieszaniny na lepkość w zakresie od 100 do 2000 mPas, po czym otrzymany zestaw korzystnie odpowietrza się i wlewa do żądanej formy.

Spoiwo albo nieorganiczne spoiwa tworząmatrycę, która łączy cząstki aerożelu i która rozciąga się przez cały materiał warstwowy.

W przypadku zawartości cząsteczek aerożelu, wynoszącej poniżej 10% objęt., wskutek niskiego udziału cząsteczek aerożelu, pozytywne właściwości w składzie w znacznym stopniu zmniejszyłyby się. Taki skład nie wykazywałby już niskich gęstości i przewodności elektrycznej.

Zawartość cząsteczek aerożelu, która leży wyraźnie powyżej 95% objęt. prowadziłoby do zawartości spoiwa poniżej 5% objęt. W tym przypadku udział byłby za niski do zapewnienia wystarczającego wiązania cząsteczek aerożelu między sobąjak również mechanicznej wytrzymałości na ściskanie i zginanie.

Korzystnie, udział cząsteczek aerożelu leży w zakresie od 20 do 90% objęt.

Według wynalazku średnica cząsteczek aerożelu jest mniejsza niż 0,5 mm, korzystnie mniejsza niż 0,2 mm. Średnica cząsteczek odnosi się do średniej średnicy pojedynczej cząsteczki aerożelu, ponieważ cząsteczki aerożelu uwarunkowane wytwarzaniem, przykładowo przez mielenie, nie muszą mieć koniecznie postaci sferycznej.

Zastosowanie małych cząsteczek aerożelu powoduje jednorodne rozłożenie w składzie, co prowadzi do tego, że materiał warstwowy we wszystkich miejscach, zwłaszcza również na powierzchniach, wykazuje prawie jednolitą przewodność termiczną i stałą dielektryczną.

Ponadto małe cząsteczki aerożelu przy jednakowym udziale aerożelu prowadzą do lepszej stabilności mechanicznej wobec pęknięć i tworzenia się rys, ponieważ pod wpływem obciążenia nie mogą gromadzić się miejscowo duże naprężenia.

W zależności od materiału i od typu grup powierzchniowych na powierzchni porów, aerożele mogą być hydrofilowe albo hydrofobowe.

Jeżeli hydrofilowe aerożele stykają się z materiałami biegunowymi, zwłaszcza wodą, w postaci ich pary albo jako ciecz, to w zależności od czasu oddziaływania i stanu skupienia materiału, struktura porów może być zaatakowana; w niekorzystnych przypadkach hydrofilowy aerożel może nawet być zniszczony.

Ta zmiana struktury porów, zwłaszcza zapaść, powoduje w pewnych warunkach drastyczne pogorszenie działania termoizolacyjnego.

Ze względu na możliwą zawartość wilgoci, wody w materiale warstwowym, na przykład przez skraplanie wilgoci przy zmianie temperatury, jak również wytwarzanie, w którym zazwyczaj używa się wody, stosuje się korzystnie hydrofobowe aerożele.

Szczególnie korzystne są takie aerożele, które pozostają hydrofobowe przez długi czas i to nawet w środowisku lekko kwaśnym, aby zagwarantować pogorszenie działania izolacyjnego materiału warstwowego przez wilgoć i/albo wpływ powietrza otoczenia przez oczekiwaną długą żywotność dla typowych kształtek, wytworzonych z materiału warstwowego.

Jeżeli stosowane są cząsteczki aerożelu z hydrofobowymi grupami powierzchniowymi, wówczas przy zastosowaniu bardzo małych średnic cząsteczek otrzymuje się ceramikę hydro180 770 fobową, ponieważ hydrofobowy aerożel występuje jako jednorodny i bardzo dokładnie rozdzielony.

Szczególnie wysoki udział cząsteczek aerożelu w materiale warstwowym można uzyskać przez zastosowanie bimodlanego rozdzielenia wielkości ziarna.

Jako nieorganiczne spoiwa może być korzystnie stosowany cement, wapno albo gips, jak również ich mieszaniny. Można stosować również inne nieorganiczne spoiwa, przykładowo na bazie zolu krzemowego.

Spoiwa nieorganiczne stanowią doskonałą, podstawę do wytwarzania kształtek z aerożelu. W przypadku wiązania hydraulicznego powstaje bardzo cienka struktura, która charakteryzuje się wysoką wytrzymałością. Kombinacja nieorganicznych spoiw z aerożelem nadaje kształtkom cechy, które są konieczne do zastosowania, na przykład w budownictwie.

Ponadto materiał warstwowy może zawierać jako nieorganiczny materiał matrycy co najmniej jeszcze jeden niewypalony i/albo wypalony krzemian warstwowy, przy czym jako krzemian warstwowy stosuje się naturalnie występujące krzemiany warstwowe, jak kaoliny, gliny albo bentonity, syntetyczne krzemiany warstwowe, jak magadiit lub keniait, albo ich mieszaniny'.

Korzystnie stosuje się takie krzemiany warstwowe, które zawierają możliwie niewiele alkaliów, a jednocześnie wysoką plastyczność. Szczególnie korzystne są odpowiednie gliny albo syntetyczne, wolne od alkaliów (wolne od sodu) krzemiany warstwowe, jak na przykład magadiit.

Udział krzemianu warstwowego w materiale warstwowym, w odniesieniu do nieorganicznego spoiwa, wynosi korzystnie mniej niż 50% wag. Mieszaniny spoiw nieorganicznych i krzemianów warstwowych nadają się szczególnie do odlewania. Krzemiany warstwowe regulują właściwości reologiczne takich zestawów wodnych.

Odpowiednimi aerożelami dla materiału warstwowego według wynalazku są aerożele na bazie tlenków metalu, które nadają się do technik zol-żel, jak przykładowo związki Si albo Al albo aerożele na bazie materiałów organicznych, które nadaj ą się do techniki zol-żel, j ak kondensaty melaminowo-formaldehydowe albo kondensaty rezorcynowo-formaldehydowe. Mogą one również bazować na mieszaninach wyżej wymienionych materiałów Korzystnie stosuje się aerożele, zawierające związki Si, zwłaszcza aerożele SiO2, szczególnie korzystnie kserożele SiO2. Do redukcji udziału promieniowania w przewodności cieplnej, aerożel może zawierać środek zmętniający promienie podczerwone, na przykład sadzę, dwutlenek tytanu, tlenki żelaza albo dwutlenek cyrkonu oraz ich mieszaniny.

W korzystnej postaci wykonania cząsteczki aerożelu zawieraj^hydrofobowe grupy powierzchniowe. Odpowiednimi grupami do trwałej hydrofobizaji są trój podstawione grupy silylowe o ogólnym wzorze -Si(R)₃, korzystnie grupy trialkiło- i/albo triarylosilylowe, przy czym R oznacza niezależnie niereakcyjną organicznąresztę, jak alkil CpCjg albo aryl C₆-C₁₄, korzystnie alkil Cj-C₆albo fenyl, zwłaszcza metyl, etyl, cykloheksyl albo fenyl, która dodatkowo może być jeszcze podstawiona grupami funkcjonalnymi. Szczególnie korzystne do trwałej hydrofobizacji aerożelu jest zastosowanie grup trimetylosilylowych. Wprowadzenie tych grup może nastąpić, przez reakcję fazy gazowej między aerożelem a przykładowo aktywnąpochodnątrialkilosilanu, jak na przykład chlorotrialkilosilanem, albo heksaalkilodisilazanem.

Ponadto termiczna przewodność aerożeli zmniejsza się wraz z rosnącą porowatością i zmniejszającą się gęstością. Dlatego korzystne sąaerożele o porowatościach powyżej 60% i gęstościach poniżej 0,6 g/cm³. Szczególnie korzystne sąaerożele o gęstościach poniżej 0,4 g/cm³.

Do redukcji udziału promieniowania w przewodności termicznej, materiał warstwowy może zawierać środki zmętniające promieniowanie podczerwone, na przykład sadzę, dwutlenek tytanu, tlenki żelaza albo dwutlenek cyrkonu, jak również ich mieszaniny, co jest szczególnie korzystne dla zastosowań w wysokich temperaturach.

Ponadto ze względu na tworzenie się rys oraz wytrzymałość na złamanie może być korzystne, jeżeli w materiale warstwowym są zawarte włókna. Jako materiał włókien można stosować włókna organiczne, jak na przykład włókna polipropylenowe, poliestrowe, nylonowe albo

180 770 melaminowo-formaldehydowe i/albo włókna nieorganiczne, jak na przykład włókna szklane, mineralne albo SiC i/albo włókna węglowe.

Klasa palności otrzymanego po wysuszeniu materiału warstwowego jest określona przez klasę palności aerożelu i nieorganicznego spoiwa, jak również ewentualnie przez klasę palności materiału włókien. W celu otrzymania możliwie korzystnej klasy palności materiału warstwowego (trudno zapalne lub niepalne), włókna powinny być wykonane z materiału niepalnego, na przykład włókien mineralnych, szklanych lub SiC.

W celu uniknięcia zwiększenia przewodności cieplnej przez dodanie włókna udział objętościowy włókien powinien wynosić 0,1-3 0%, korzystnie 1-10%, a przewodność cieplna materiału włókien powinna korzystnie być < 1 W/mK.

Przez odpowiedni dobór średnicy włókien i/albo materiału włókien można zredukować udział promieniowania w przewodności cieplnej i uzyskać większą wytrzymałość mechaniczną. W tym celu średnica włókien powinna leżeć w zakresie 0,1 do 30 mm.

Udział promieniowania w przewodności cieplnej można zredukować zwłaszcza wtedy, gdy stosuje się włókna węglowe albo włókna zawierające węgiel.

Ponadto na wytrzymałość mechaniczną ma wpływ długość i rozdzielenie włókien w materiale warstwowym. Korzystnie stosuje się włókna, których długość leży między 0,5 a 10 cm. Na płytkowe kształtki można również stosować tkaniny z włókien.

Ponadto materiał warstwy może zawierać dalsze materiały pomocnicze, jak na przykład tylozę, skrobię alkohol poliwinylowy i/albo emulsje woskowe. Materiały te są stosowane przy wytwarzaniu materiału warstwowego jako środek pomocniczy do wytłaczania. Są one stosowane w stanie techniki na skalę wielkoprzemysłową przy formowaniu mas ceramicznych.

Jeżeli materiał stosuje się w postaci struktur płaskich, na przykład płyt, może być on na co najmniej jednej stronie laminowany warstwą ochronnąw celu polepszenia właściwości powierzchniowych, na przykład zwiększenia zwartości, ukształtowania jej jako zapory dla pary albo ochrony przed niewielkim zabrudzeniem. Warstwy ochronne mogą również polepszyć mechaniczną stabilność kształtki z materiału warstwowego. Jeżeli warstwy ochronne stosuje się na obu powierzchniach, to mogą być one jednakowe lub różne.

Jako warstwy ochronne nadają się wszystkie materiały znane specjalistom. Mogą być nieporowate i dzięki temu działają jako zapora dla pary wodnej, na przykład folie z tworzywa sztucznego, folie metalowe albo metalizowane folie z tworzywa sztucznego, które odbijają promieniowanie cieplne. Można również stosować porowate warstwy ochronne, które umożliwiają przenikanie powietrza w materiał i tym samym prowadzą do lepszego tłumienia dźwięku, na przykład porowate folie, papiery, tkaninę albo włókniny. Jako warstwa ochronna może być stosowany również sam materiał matrycy.

Same warstwy ochronne mogą składać się również z szeregu warstw. Warstwy pokrywowe mogą być wzmocnione spoiwem, może być jednak stosowany również inny klej.

Powierzchnia materiału warstwowego może być również zamknięta i wzmocniona przez użycie co najmniej jednego odpowiedniego materiału w warstwie powierzchniowej.

W sposobie według wynalazku w mieszalniku umieszcza się najpierw składniki stałe, a następnie dodaje się składniki płynne.

Szczególnie korzystnie do suchej odważki składników stałych dodaje się emulsję woskowąz udziałem około 50% wody. Dalszą część potrzebnej wilgoci można uzyskać przez dodanie szkła wodnego. O ile to konieczne, do zestawu dodaje się jeszcze wodę.

Przez zawartość wody zarobowej można zmieniać mechaniczne właściwości zestawu. Również rodzaj, ilość i kombinacja włókien, krzemianu warstwowego i/albo środków pomocniczych określa, w działaniu wymiennym z cechami cząsteczek aerozolu i krzemianu warstwowego, charakterystyczne, reologiczne właściwości zestawu.

Jeżeli zestaw zawiera krzemiany warstwowe, wówczas korzystnie poddaje się go ugniataniu w mieszalniku, w którym na zestaw wywiera się siłami tnącymi. Siły tnące powinny w miarę możliwości całkowicie roztwarzać krzemiany warstwowe na pojedyncze płytki.

180 770

W przypadku następującego potem formowania, które korzystnie przeprowadza się za pomocą procesu wytłaczania, możliwe jest wówczas wyregulowanie płytek krzemianu warstwowego przez siły tnące i działające pionowo do nich siły formowania. Tekstura ta zwiększa mechanicznąwytrzymałość. Przy zastasowaniujako materiał termoizolacyjny jest ona pomocna do obniżenia przewodności termicznej. Ponadto dla uzyskania tych samych właściwości fizycznych jest stosunkowo niższe zapotrzebowanie na krzemian warstwowy.

Z powodu właściwości plastycznych, zwłaszcza krzemiany warstwowe przez dadanio wody mogą być tak wyregulowane, że nadają się do wytłaczania. Zawartość wody należy tak dobrać, aby była zapewniona dobra możliwość formowania zestawu. W zależności od zdolności aerożelu do adsorpcji wody, należy zwiększyć zawartość wody.

W korzystnej postaci wykonania zestaw doprowadza się do stanu jednorodnego w mieszalniku przez zwiększony dodatek wody. Lepkość nastawia się korzystnie w zakresie od 100 do 2000 mPa. Następnie zestaw jest odpowietrzany i wlany do żądanej formy.

Otrzymaną po formowaniu kształtkę poddaje się suszeniu, a następnie ewentualnie obróbce mechanicznej, to znaczy jest ona przycinana do żądanych wymiarów.

Materiały warstwowe według wynalazku, dzięki swojej niewielkiej przewodności termicznej, nadają się do stosowania jako kształtki do termoizolacji. W zależności od zastosowania, kształtka może być wykonana w postaci płyt, listew albo może mieć kształt nieregularny.

Przedmiot wynalazku jest opisany poniżej na podstawie przykładów wykonania, przy czym we wszystkich próbach zastosowano hydrofobowy aerożel na bazie tetraetyloortokrzomianu (TEOS), o gęstości 0,17 g/cm3 i przewodności cieplnej wynoszącej 30 mW/mK, z zastosowaniem trimotylachlorosilanu.

Przykład 1

1000 ml aerożelu 200 g gipsu a-półwodziad g gliny SAVC 40 g tylozy FL 6000 x

250 ml wody 50 ml Baykiosal mieszano mieszadłem w pojemniku tak długo, aż mieszanina wyglądała na jodnaroaną, to znaczy, że na pierwszy rzut oka nie można było zarejestrować zróżnicowania poszczególnych składników.

Zestaw wlano do formy i po 3 godz. spoczynku wyjęto z formy. Kształtki poddano suszeniu w temperaturze 50°C w celu usunięcia nadmiaru wilgoci. Wysuszona kształtka wykazuj e gęstość 0,6 g/cm3 i przewodność cieplną 0,2 W/mK.

Przykład 2

1000 ml aerożelu 250 g cementu mikraparawatoga g tylozy FL 6000 x 300 ml wody 100 ml Baykiesol mieszano mieszadłem w pojemniku tak długo, aż mieszanina wyglądała na jednorodną, to znaczy, że na pierwszy rzut oka nie można było zarejestrować zróżnicowania poszczególnych składników.

Zestaw wlano do formy i po 3 godz. spoczynku wyjęto z formy. Kształtki poddano suszeniu w temperaturze 50°C w celu usunięcia nadmiaru wilgoci. Wysuszona kształtka wykazuje gęstość 0,63 g/cm3 i przewodność cieplną 0,25 W/mK.

Przykład 3

1000 ml aorażolu 50 g gliny SAVC 40 g tylozy

300 ml Baykiesol

180 770 mieszano mieszadłem w pojemniku tak długo, aż mieszanina wyglądała na jednorodną, to znaczy, że na pierwszy rzut oka nie można było zarejestrować zróżnicowania poszczególnych składników.

Zestaw wlano do formy i po 3 godz. spoczynku wyjęto z formy. Kształtki poddawano kalcynowaniu przez 30 minut w temperaturze 600°C. Wyżarzona kształtka wykazuje gęstość 0,45 g/cm3 i przewodność cieplną 0,15 W/mK.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Materiał warstwowy, zawierający 10 do 95% objęt. cząsteczek aerożelu i co najmniej jedno nieorganiczne spoiwo, znamienny tym, że średnica cząsteczek aerożelu jest mniejsza niż 0,5 mm oraz materiał warstwowy dodatkowo zawiera krzemian warstwowy, przy czym udział krzemianu warstwowego w odniesieniu do udziału nieorganicznego spoiwa wynosi mniej niż 50% wag.
2. Materiał warstwowy według zastrz. 1, znamienny tym, że nieorganiczne spoiwo stanowi cement, wapno i/albo gips.
3. Materiał warstwowy według zastrz. 1, znamienny tym, że aerożel stanowi aerożel

SiO2.
4. Materiał warstwowy według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że cząsteczki aerożelu zawierają hydrofobowe grupy powierzchniowe.
5. Materiał warstwowy według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że cząsteczki aerożelu wykazują porowatość powyżej 60% i gęstość poniżej 0,6 g/cm³.
6. Materiał warstwowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera 0,1 do 30% objęt. włókien.
7. Materiał warstwowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera środki pomocnicze.
8. Materiał warstwowy według zastrz. 1, znamienny tym, że ma postać płaską i na co naj mniej jednej stronie jest laminowany warstwą kryjącą.
9. Sposób wytwarzania materiału warstwowego, zawierającego 10 do 95% objęt. cząsteczek aerożelu i co najmniej jedno nieorganiczne spoiwo, znamienny tym, że miesza się w mieszalniku cząsteczki aerożelu, nieorganiczne spoiwo, wodę, jak również korzystnie włókna, krzemian warstwowy i/albo środki pomocnicze, następnie otrzymaną mieszaninę poddaje się formowaniu, po czym otrzymaną formę suszy się, zaś wysuszoną formę korzystnie poddaje się obróbce mechanicznej.
10. Sposób według zastrz . 9, tnam ienny tym, że we tąpie formowania dodaje .się wo dę nastawiając lepkość otrzymanej mieszaniny na lepkość w zakresie od 100 do 2000 mPas, po czym otrzymany zestaw korzystnie odpowietrza się i wlewa do żądanej formy.