TWI403490B - 隔熱材料及其製造方法 - Google Patents

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Description

隔熱材料及其製造方法
本發明係關於隔熱材料及其製造方法，特別關於提升隔熱材料之強度者。
以往，熱傳導性低且隔熱性優異之隔熱材料，係混合二氧化矽微粒子與無機纖維及結合劑，並進行壓製成形後，藉由機械加工所獲得之隔熱材料(例如專利文獻1、2)。
［參考文獻] (專利文獻)
專利文獻1：日本特表平11-513349號公報
專利文獻2：日本特表平11-514959號公報
但上述以往技術中，因使用結合劑，而會有例如因必須進行脫脂，而該脫脂會造成隔熱材料強度降低之問題。此外，因使用結合劑會使環境之負荷增大。如此，在使用結合劑時，會有伴隨脫脂等之步驟數、所需時間及能源增加的問題。
對此，可不使用結合劑，藉由調整壓製壓力增加隔熱材料密度而提高強度。但此時會有例如隨著密度增加固體傳熱也增加，使得隔熱材料之隔熱性降低之問題。
本發明係鑑於上述課題而研究者，目的之一係提供兼具優異隔熱性與強度之隔熱材料及其製造方法。
為解決上述課題之本發明一實施型態之隔熱材料，其特徵為含有平均粒徑為50nm以下之金屬氧化物微粒子與補強纖維，並在前述金屬氧化物微粒子間具有前述金屬氧化物微粒子之一部份溶離所形成的交聯構造。根據本發明可提供兼具優異隔熱性與強度之隔熱材料。
此外，前述金屬氧化物微粒子可含有二氧化矽微粒子。此外，前述隔熱材料可具有以下(a)或(b)之體積密度及壓縮強度：(a)體積密度為180kg/m3 以上、300kg/m3 以下，壓縮強度為0.6MPa以上；(b)體積密度超過300kg/m3 、500kg/m3 以下、壓縮強度為0.8MPa以上。
此外，前述金屬氧化物微粒子可含有氧化鋁微粒子。此時，在1000℃中加熱線收縮率可為3%以下。
此外，前述隔熱材料可含有50至98質量%之前述金屬氧化物微粒子、與2至20質量%之前述補強纖維。此外，前述隔熱材料可不含結合劑。
為解決上述課題之本發明一實施型態的隔熱材料之製造方法，其特徵為含有：將含有平均粒徑50nm以下之金屬氧化物微粒子與補強纖維之乾式加壓成形體，在溫度100℃以上之加壓水蒸氣飽和氛圍下熟成(curing)的熟成步驟；以及乾燥熟成後之前述乾式加壓成形體的乾燥步驟。根據本發明可提供兼具優異隔熱性與強度之隔熱材料製造方法。
此外，可在前述熟成步驟中，將前述金屬氧化物微粒 子之一部份溶離，並於前述金屬氧化物微粒子間形成液狀交聯構造，然後於前述乾燥步驟中固化前述交聯構造。
此外，前述金屬氧化物微粒子可含有二氧化矽微粒子。此外，前述金屬氧化物微粒子可含有氧化鋁微粒子。
此外，前述乾式加壓成形體可含有50至98質量%之前述金屬氧化物微粒子與2至20質量%之前述補強纖維。此外，前述乾式加壓成形體可不含結合劑。
為解決上述課題之本發明一實施型態之隔熱材料，其特徵為以前述任一方法所製造。根據本發明可提供兼具優異隔熱性與強度之隔熱材料。
根據本發明可提供兼具優異隔熱性與強度之隔熱材料及其製造方法。
以下說明本發明之一實施型態。然而，本發明並不限於本實施型態。
首先說明本實施型態之隔熱材料之製造方法(以下稱為「本方法」)。第1圖為表示本方法之一例所含主要步驟的說明圖。如第1圖所示，本方法包含將含有平均粒徑50nm以下之金屬氧化物微粒子與補強纖維之乾式加壓成形體，在溫度100℃以上之加壓水蒸氣飽和氛圍下熟成的熟成步驟S1；以及乾燥熟成後之該乾式加壓成形體的乾燥步驟S2。
熟成步驟S1中熟成之乾式加壓成型體，係由含有金屬 氧化物微粒子與補強纖維之隔熱材料原料製作。金屬氧化物微粒子只要為平均粒徑50nm以下者即無特別限制，可單獨使用任意1種，或任意組合2種以上使用。
構成金屬氧化物微粒子之金屬氧化物，只要可在溫度100℃以上之加壓水蒸氣飽和氛圍下由該微粒子溶離者(溶於水者)即無特別限制，例如較佳為使用二氧化矽及/或氧化鋁，特佳為使用二氧化矽。
換句話說，金屬氧化物微粒子較佳為含有二氧化矽微粒子及/或氧化鋁微粒子，特佳為含有二氧化矽微粒子。金屬氧化物微粒子含有二氧化矽微粒子時，以本方法所製造之隔熱材料強度可特別有效提升。金屬氧化物微粒子含有二氧化矽微粒子時，該金屬氧化物微粒子可復含有氧化鋁微粒子。金屬氧化物微粒子含有氧化鋁微粒子時，以本方法所製造之隔熱材料耐熱性也可有效提升。
二氧化矽微粒子及/或氧化鋁微粒子可使用以氣相法製造者或以濕式法所製造者，也可同時使用兩者，較佳為使用以氣相法製造者。
換句話說，二氧化矽微粒子及/或氧化鋁微粒子可使用以氣相法製造之乾式二氧化矽微粒子(無水二氧化矽微粒子)及/或乾式氧化鋁微粒子(無水氧化鋁微粒子)，也可使用以濕式法製造之濕式二氧化矽微粒子及/或濕式氧化鋁微粒子，其中較佳為使用乾式二氧化矽微粒子及/或乾式氧化鋁微粒子。
更具體來說，例如較佳為使用以氣相法製造之發煙二 氧化矽(fumed silica)微粒子及/或發煙氧化鋁微粒子，其中較佳為使用親水性發煙二氧化矽微粒子及/或親水性發煙氧化鋁微粒子。二氧化矽微粒子之二氧化矽(SiO2 )含量及氧化鋁微粒子之氧化鋁(Al2 O3 )含量，例如以分別為95重量%以上較佳。
金屬氧化物微粒子的平均粒徑(更具體來說為金屬氧化物微粒子的一次粒子(primary particle)之平均粒徑)只要在50nm以下即無特別限制，例如可為2nm以上、50nm以下，亦可為2nm以上、30nm以下。
金屬氧化物微粒子以BET法量測之比表面積，例如較佳為50m2 /g以上。更具體來說該比表面積例如較佳為50m2 /g以上、400m2 /g以下，更佳為100m2 /g以上、400m2 /g以下。
補強纖維只要為可補強隔熱材料者即無特別限制，可使用無機纖維及有機纖維之一者或兩者。無機纖維只要可作為補強纖維使用者即無特別限制，可單獨使用任意1種或任意組合2種以上使用。
具體來說，無機纖維例如可使用由玻璃纖維、二氧化矽-氧化鋁纖維、二氧化矽纖維、氧化鋁纖維、二氧化鋯纖維、矽酸鹼土族金屬鹽纖維、岩綿(rock wool)及玄武岩纖維所成群組選擇之1種以上，較佳為使用玻璃纖維、二氧化矽-氧化鋁纖維、二氧化矽纖維、氧化鋁纖維等二氧化矽系纖維及/或氧化鋁系纖維。然而，矽酸鹼土族金屬鹽纖維為生物溶解性之無機纖維。換句話說，無機纖維可使用非 生物溶解性無機纖維或生物溶解性無機纖維之一者或兩者。
有機纖維只要可作為補強纖維使用者即無特別限制，可單獨使用任意1種或任意組合2種以上使用。具體來說，有機纖維可使用由醯胺纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維及聚烯烴纖維所成群組選擇之1種以上。
補強纖維之平均纖維長例如較佳為0.5mm以上、20mm以下，更佳為1mm以上、10mm以下，平均纖維長未滿1mm時，補強纖維無法適切地配向，結果使得隔熱材料之機械強度不足。平均纖維長超過20mm時，會損及成形時之粉體流動性使成形性降低，同時因密度不均會使得加工性降低。
補強纖維之平均纖維徑例如較佳為1μm以上、20μm以下，更佳為2μm以上、15μm以下。平均纖維徑超過20μm時，補強纖維容易折斷，結果使得隔熱材料之強度不足。
因此，補強材料例如較佳為使用平均纖維長為0.5mm以上、20mm以下，且平均纖維徑為1μm以上、20μm以下者。
將如上述之金屬氧化物微粒子與補強纖維以乾式混合製成乾式加壓混合物，接著將該乾式混合物以乾式加壓成形製成乾式加壓成形體。
具體來說，例如將含有金屬氧化物微粒子之乾燥粉體與補強纖維之乾燥粉體的隔熱材料原料，使用預定混合裝置進行乾式混合，接著將所得乾式混合物充填於預定成形 模，並藉由乾式壓製成形而製成乾式加壓成形體。
另外，與溼式之情形相比，以乾式進行混合及成形者，其原料及成形物之管理較容易，此外，可有效地縮短製造所需時間。
乾式加壓成形體中金屬氧化物微粒子及補強纖維之含量，可依最終製成之隔熱材料所要求的性質而任意決定。 換句話說，乾式加壓成形體例如可含50至98質量%之金屬氧化物微粒子、2至20質量%之補強纖維，亦可含65至80質量%之金屬氧化物微粒子、5至18質量%之補強纖維。
補強纖維含量未滿2質量%時，隔熱材料之強度不足。補強纖維含量超過20質量%時，會損及成形時之粉體流動性使成形性降低，同時因密度不均會使隔熱材料之加工性降低。
此外，乾式加壓成形體僅含有金屬氧化物微粒子及補強纖維時，例如可以合計100質量%之方式含有80至98質量%之金屬氧化物微粒子與2至20質量%之補強纖維，也可以合計100質量%之方式含有85至98質量%之金屬氧化物微粒子與2至15質量%之補強纖維。
乾式加壓成形體可不含有結合劑。換句話說，本方法中藉由後述熟成而可有效提升隔熱材料強度，故不需要使用結合劑。
此時，乾式加壓成形體實質上不含有水玻璃接著劑等無機結合劑及樹脂等有機結合劑等以往使用之結合劑，因 此可確實迴避使用結合劑所帶來之問題。此外，進行乾式加壓成形之溫度並無特別限制，例如可在5℃以上、60℃以下之溫度進行。
乾式加壓成形體可復含其他成份。換句話說，乾式加壓成形體例如可含有輻射散射材料。輻射散射材料只要為可降低輻射傳熱者即無特別限制，可單獨使用任意1種或任意組合2種以上使用。具體來說，輻射散射材料例如可使用由碳化矽、二氧化鋯、矽酸鋯及二氧化鈦所成群組選擇之1種以上。
輻射散射材料之平均粒徑例如較佳為1μm以上、50μm以下，更佳為1μm以上、20μm以下。輻射散射材料較佳可使用遠紅外線反射性者，例如較佳為對於1μm以上波長的光之比折射率為1.25以上者。
使用輻射散射材料時，乾式加壓成形體例如可含50至93質量%之金屬氧化物微粒子、2至20質量%之補強纖維、5至40質量%之輻射散射材料，也可含65至80質量%之金屬氧化物微粒子、5至18質量%之補強纖維、15至30質量%之輻射散射材料。
此外，在金屬氧化物微粒子含有複數種類之金屬氧化物微粒子(例如二氧化矽微粒子及氧化鋁微粒子)時，上述乾式加壓成形體中金屬氧化物微粒子之含量，為該複數種類之金屬氧化物微粒子的合計含量(例如二氧化矽微粒子含量與氧化鋁微粒子含量之合計)。
熟成步驟S1中，將如上述所製作之乾式加壓成形體在 溫度100℃以上之加壓水蒸氣飽和氛圍下熟成。該熟成係將乾式成形物在溫度100℃以上之加壓水蒸氣飽和氛圍下維持預定時間之方式進行。
換句話說，例如在可收容水且可加熱之密閉容器(具體來說例如將到達溫度設定在100℃以上預定值之熱壓釜)內載置乾式加壓成形體，並將該乾式加壓成形體在加壓至100℃以上溫度之密閉狀態下維持預定時間，藉此熟成該乾式加壓成形體。
進行熟成之溫度只要在100℃以上而可得該熟成效果之範圍即無特別限制，換句話說，熟成溫度例如較佳為100℃以上、220℃以下，更佳為120℃以上、200℃以下，特佳為160℃以上、180℃以下。
進行熟成之壓力只要在高於大氣壓而可得該熟成效果之範圍即無特別限制，換句話說，熟成壓力例如可為0.2MPa以上。更具體來說，熟成壓力例如可在0.2MPa以上、0.9MPa以下，也可在0.7MPa以上、0.9MPa以下。
進行熟成之時間只要在可得該熟成效果之範圍即無特別限制。換句話說，熟成時間例如可為0.5小時以上。更具體來說，熟成時間例如較佳為0.5小時以上、16小時以下，更佳為2小時以上、8小時以下。若熟成時間過長則隔熱材料強度反而會降低。
在後續之乾燥步驟S2中，將熟成步驟S1中所熟成之乾式加壓成形體乾燥。換句話說，乾燥步驟S2中將浸入乾式加壓成形體、由水蒸氣而來之水份除去。
乾燥方法只要為可從乾式加壓成形體除去不需要的水份之方法即無特別限制。換句話說，例如將乾式加壓成形體維持在100℃以上之溫度，藉此可有效率的乾燥該乾式加壓成形體。
在本方法中，如此進行則最後會獲得熟成及乾燥後之乾式加壓成形體作為隔熱材料。根據本方法可製造兼具優異隔熱性與強度之隔熱材料。換句話說，根據本發明可使體積密度不會過高並有效提升隔熱材料強度。此外，根據本發明可不使用結合劑而製造具有充分強度之隔熱材料。
在此說明本方法中藉由熟成而提升隔熱材料強度之機構。第2A圖概略表示乾式加壓成形體所含金屬氧化物之一次粒子(金屬氧化物微粒子)M及藉由該一次粒子M所形成之孔構造Sa。第2B圖概略表示已經熟成之隔熱材料所含金屬氧化物之一次粒子(金屬氧化物微粒子)M及藉由該一次粒子M所形成之孔構造Sb。
此外，第3A、3B、3C圖係注目在乾式加壓成形體或隔熱材料所含大量一次粒子中鄰接的兩個一次粒子M1、M2，並說明藉由熟成而提升隔熱材料強度之機構的概略圖。換句話說，第3A圖概略表示乾式加壓成形體所含一次粒子M1、M2的樣態，第3B圖概略表示該乾式加壓成形體在熟成中該一次粒子M1、M2間形成液狀交聯構造L的樣態，第3C圖概略表示熟成後之隔熱材料中該一次粒子M1、M2間所形成硬化之交聯構造B的樣態。
首先，熟成前之乾式加壓成形體如第2A圖所示般，具 有藉由乾式加壓成形而凝集之一次粒子M與由該一次粒子M所形成之二次粒子(secondary particle)Sa。於該二次粒子形成藉由一次粒子M所圍住之孔P。
接著，在第2A圖所示大量之一次粒子M中，若如第3A圖所示注目於鄰接之兩個一次粒子M1、M2，則該一次粒子M1、M2係僅以分子間力(intermolecular force)附著。
相對於此，若開始乾式加壓成形體之熟成，則如第3B圖所示般，由一次粒子M1、M2所溶離之含有金屬氧化物的液體而形成交聯構造L。
換句話說，在熟成中之一次粒子M1、M2間形成含有溶離之金屬氧化物的液狀交聯構造L。此外，金屬氧化物為二氧化矽時，該溶離反應被認為是如下之矽酸鹽反應：「SiO2 +2H2 O → H4 SiO4 → H+ +H3 SiO4 - 」
然後於熟成結束後，藉由將熟成後之乾式加壓成形體乾燥，固化一次粒子M1、M2間所形成之交聯構造L。換句話說，在熟成及乾燥後之隔熱材料中，如第3C圖所示般，在一次粒子M1、M2間形成硬化之交聯構造B。
具體來說，例如金屬氧化物微粒子含有二氧化矽微粒子時，隔熱材料具有於該金屬氧化物微粒子之一次粒子M1、M2間由該二氧化矽微粒子一部份溶離而形成之交聯構造B。另外，例如金屬氧化物微粒子含有二氧化矽微粒子及氧化鋁微粒子時，如第3C圖所示之兩個一次粒子M1、M2可皆為二氧化矽微粒子，也可皆為氧化鋁微粒子，也可一邊為二氧化矽微粒子一邊為氧化鋁微粒子。
如此，藉由本方法所製造之隔熱材料，如第2B圖所示般，具有以交聯構造B所連結之大量一次粒子M所形成的孔構造Sb。該孔構造Sb係一部份一次粒子M溶離所形成者，結果可觀察到如熔著該一次粒子M所形成之多孔構造(例如以穿透型電子顯微鏡觀察)。
此外，孔構造Sb中，如第2B圖所示般，形成藉由以交聯構造B所連結之一次粒子M圍繞而形成的孔P。孔構造Sb所形成孔P的直徑例如為10至200nm。因隔熱材料具有該等孔構造Sb而發揮優異隔熱性。
此外，該交聯構造B含有溶離之金屬氧化物。此外，以交聯構造B所連結之一次粒子M1、M2(第3C圖)的形狀及/或大小，會因熟成(特別是金屬氧化物之溶離)而變化，可能成為與熟成前之一次粒子M1、M2(第3A圖)不同者。
另外，於乾式加壓成形體添加鹼土族金屬氫氧化物或鹼金屬氫氧化物，可促進金屬氧化物由金屬氧化物微粒子溶離，但本實施型態之乾式加壓成形體不含鹼土族金屬氫氧化物或鹼金屬氫氧化物，本實施型態之隔熱材料不含由該等氫氧化物而來之鹼土族金屬及鹼金屬。
藉由形成如此之交聯構造B，而強化一次粒子M間之結合，結果可有效提高隔熱材料強度。另外，金屬氧化物微粒子與補強纖維間也形成同樣的交聯構造。
本實施型態隔熱材料(以下稱為「本隔熱材料」)可藉由本方法順利製造。本隔熱材料含有例如平均粒徑50nm以下之金屬氧化物微粒子與補強纖維，並於該金屬氧化物微 粒子間具有該金屬氧化物微粒子一部份溶離所形成之交聯構造。
換句話說，本隔熱材料含有作為上述乾式加壓成形體原料所使用之金屬氧化物微粒子與補強纖維，且具有藉由以上述交聯構造所連接之金屬氧化物微粒子而形成的孔構造。因此，即使本隔熱材料之體積密度比較低時，也具有優異強度。
例如，本隔熱材料具有以下(a)或(b)之體積密度及壓縮強度：(a)體積密度為180kg/m3 以上、300kg/m3 以下，壓縮強度為0.6MPa以上；(b)體積密度超過300kg/m3 、500kg/m3 以下、壓縮強度為0.8MPa以上。
換句話說，此時本隔熱材料係體積密度為180kg/m3 、以上300kg/m3 以下，壓縮強度為0.6MPa以上之隔熱材料，或是體積密度超過300kg/m3 、500kg/m3 以下、壓縮強度為0.8MPa以上之隔熱材料。例如金屬氧化物微粒子含有二氧化矽時，可更有效地達成如此大之壓縮強度。
本隔熱材料具有上述(a)之體積密度及壓縮強度時，該體積密度例如可200kg/m3 以上。更具體來說，本隔熱材料例如可為體積密度為200kg/m3 以上、250kg/m3 以下且壓縮強度為0.6MPa以上(例如0.6MPa以上、1.5MPa以下)；亦可為體積密度為超過250kg/m3 、300kg/m3 以下且壓縮強度為0.8MPa以上(例如0.8MPa以上、2.0MPa以下)。
另外，本隔熱材料之壓縮強度係對於該壓製面(製造乾式加壓成形體時之乾式壓製面)之垂直方向施加荷重時的 破裂強度(MPa)。
本隔熱材料中金屬氧化物微粒子及補強纖維之含量，可依所要求特性任意決定。換句話說，本隔熱材料例如可含50至98質量%之金屬氧化物微粒子與2至20質量%之補強纖維，也可含有65至80質量%之金屬氧化物微粒子與5至18質量%之補強纖維。
補強纖維含量未滿2質量%時，隔熱材料之強度不足。補強纖維含量超過20質量%時，會因密度不均而使得加工性降低。
此外，本隔熱材料僅含有金屬氧化物微粒子及補強纖維時，例如可以合計100質量%之方式含有80至98質量%之金屬氧化物微粒子與2至20質量%之補強纖維，也可以合計100質量%之方式含有85至98質量%之金屬氧化物微粒子與2至15質量%之補強纖維。
另外，金屬氧化物微粒子含有複數種類之金屬氧化物微粒子(例如二氧化矽微粒子及氧化鋁微粒子)時，上述本隔熱材料中之金屬氧化物微粒子含量為該複數種類之金屬氧化物微粒子的合計含量(例如二氧化矽微粒子含量與氧化鋁微粒子含量之合計)。
本隔熱材料可不含有結合劑。換句話說，本隔熱材料藉由具有上述交聯構造而可有效地提升其強度，故不需要含有結合劑。
此時，本隔熱材料實質上不含有水玻璃接著劑等無機結合劑及樹脂等有機結合劑之以往所使用結合劑。因此可 確實地迴避使用結合劑所帶來之問題。
本隔熱材料可復含有其他成份。換句話說，本隔熱材料例如可含如上述之輻射散射材料。本隔熱材料含輻射散射材料時，本隔熱材料例如可含50至93質量%之金屬氧化物微粒子、2至20質量%之補強纖維、與5至40質量%之輻射散射材料；也可含65至80質量%之金屬氧化物微粒子、5至18質量%之補強纖維、與15至30質量%之輻射散射材料。
金屬氧化物粒子含有二氧化矽微粒子時，本隔熱材料中該二氧化矽微粒子的含量可依所要求特性而任意決定。
換句話說，本隔熱材料例如可含有55質量%以上之二氧化矽微粒子且體積密度為180kg/m3 以上、300kg/m3 以下，並且壓縮強度為0.6MPa以上。此時二氧化矽微粒子的含量例如可為60質量%以上，也可為65質量%以上，也可為70質量%以上。
此外，本隔熱材料例如可含有40質量%以上之二氧化矽微粒子且體積密度為超過300kg/m3 、500kg/m3 以下，並且壓縮強度為0.8MPa以上。此時二氧化矽微粒子的含量例如可為45質量%以上，也可為50質量%以上。
此外，本隔熱材料例如可含有15質量%以上之二氧化矽微粒子且體積密度為超過400kg/m3 、500kg/m3 以下，並且壓縮強度為0.8MPa以上。
另外，該等情形二氧化矽含量例如可如上述為98質量%以下，也可為93質量%以下，也可為80質量%以下。
此外，本隔熱材料含有氧化鋁微粒子時(特別是本隔熱材料含有二氧化矽微粒子及氧化鋁微粒子時)，本隔熱材料除了具有優異強度，也具有優異耐熱性。
換句話說，此時本隔熱材料例如在1000℃之加熱線收縮率可在3%以下。此外，本隔熱材料在1150℃之加熱線收縮率可在15%以下。
該等情況下，本隔熱材料例如可含有5質量%以上之氧化鋁微粒子。氧化鋁微粒子的含量例如可在10質量%以上，也可在15質量%以上，也可在20質量%以上。
此外，含有氧化鋁微粒子之本隔熱材料，例如在1000℃之加熱線收縮率可在1%以下。此時本隔熱材料例如可含有25質量%以上之氧化鋁微粒子。氧化鋁微粒子含量例如可為30質量%以上，也可為35質量%以上。
此外，含有氧化鋁微粒子之本隔熱材料，例如在1150℃之加熱線收縮率可在10%以下。此時本隔熱材料例如可含有40質量%以上之氧化鋁微粒子。氧化鋁微粒子含量例如亦可為45質量%以上。
此外，含有氧化鋁微粒子之本隔熱材料，例如在1150℃之加熱線收縮率可在3%以下。此時本隔熱材料例如可含有60質量%以上之氧化鋁微粒子。再者，本隔熱材料體積密度可超過300kg/m3 。
另外，含有該等氧化鋁微粒子之本隔熱材料例如可含有5質量%以上之二氧化矽微粒子，也可含10質量%以上之二氧化矽微粒子。上述氧化鋁微粒子含量與二氧化矽微 粒子含量可任意組合。
本隔熱材料含有二氧化矽微粒子及氧化鋁微粒子時，該二氧化矽微粒子及氧化鋁微粒子之合計含量例如依上述可為98質量%以下，也可為93質量%以下，也可為80質量%以下。
此外，含有二氧化矽微粒子及氧化鋁微粒子之本隔熱材料除了具有上述優異耐熱性(低加熱線收縮率)，也可具有優異強度。換句話說，本隔熱材料例如壓縮強度復可為0.4MPa以上。更具體來說，本隔熱材料例如可含有15質量%以上之二氧化矽微粒子與10質量%以上之氧化鋁微粒子，且體積密度為超過300kg/m3 、500kg/m3 以下，並且壓縮強度為0.4MPa以上。
此外，本隔熱材料例如可含有5質量%以上之二氧化矽微粒子與10質量%以上之氧化鋁微粒子，且體積密度為超過400kg/m3 、500kg/m3 以下，並且壓縮強度為0.4MPa以上。此時，壓縮強度例如可為0.5MPa以上，也可為0.6MPa以上。
此外，本隔熱材料不用如以往般提高密度而可達到充分強度，故可有效地迴避因固體傳熱增加而導致之隔熱性能降低，其結果具備優異隔熱性能。
換句話說，本隔熱材料例如可為在600℃之熱傳導率為0.08W/(m．K)之隔熱材料。再者，本隔熱材料在600℃之熱傳導率例如較佳為0.05W/(m．K)以下，更佳為0.04W/(m．K)以下。
此外，本隔熱材料例如可為在800℃之熱傳導率為0.09W/(m．K)以下之隔熱材料。再者，本隔熱材料在800℃之熱傳導率例如較佳為0.06W/(m．K)以下，更佳為0.05W/(m．K)以下。
此外，本隔熱材料例如可為在1000℃之熱傳導率為0.10W/(m．K)以下之隔熱材料。再者，本隔熱材料在800℃之熱傳導率例如較佳為0.09W/(m．K)以下。
本隔熱材料在600℃、800℃或1000℃之熱傳導率下限值並無特別限制，但例如為0.02W/(m．K)。換句話說，本隔熱材料例如可為在600℃之熱傳導率為0.02W/(m．K)以上、0.08W/(m．K)以下之隔熱材料。此外，本隔熱材料例如可為在800℃之熱傳導率為0.02W/(m．K)以上、0.09W/(m.K)以下之隔熱材料。此外，本隔熱材料例如可為在1000℃之熱傳導率為0.02W/(m．K)以上、0.10W/(m．K)以下之隔熱材料。
此外，本隔熱材料具有由平均粒徑50nm以下之金屬氧化物微粒子之一次粒子藉由分子間力等而締合(association)形成二次粒子，且該二次粒子散置於補強纖維間之構造。
接著，本隔熱材料如上述般使用金屬氧化物微粒子，藉此在其內部具有由比空氣分子之平均自由徑(Mean free path)更小(徑為奈米等級)的孔所形成之孔構造。其結果使本隔熱材料在低溫區域至高溫區域之廣大溫度範圍可發揮隔熱性能。
如此，本隔熱材料在比較低的密度下兼具有優異隔熱性與高強度。因此本隔熱材料例如可適合利用作為需要加工之一般工業爐用隔熱材、燃料電池之重組器(reformer)用之隔熱材料。
接著說明本實施型態具體的實施例。
(實施例) (實施例1) [隔熱材料之製造]
製作含有一次粒子平均粒徑為約13nm之無水二氧化矽微粒子(親水性發煙二氧化矽微粒子)、平均纖維徑11μm且平均纖維長6mm之E玻璃纖維，但不含結合劑之乾式加壓成形體。
換句話說，將含有95質量%之二氧化矽微粒子及5質量%之E玻璃纖維的隔熱材料原料投入混合裝置，進行乾式混合。接著由所得乾式混合物粉體，藉由乾式壓製成形而製成尺寸為150mm×100mm×厚度25mm之板狀乾式加壓成形體。
具體來說，首先將乾式混合粉體適量充填於附有預定脫氣機構之成形模具。接著以能夠獲得所求體積密度之方式進行乾式壓製成形。換句話說，乾式壓製成形中，以乾式加壓成形體體積密度成為250kg/m3 之方式調節壓製壓力。成形後迅速將乾式加壓成形體從成形模具中取出。
接著將乾式加壓成形體放入熱壓釜。接著開始加熱熱壓釜，花費2小時由室溫升溫至170℃。復於熱壓釜內， 將乾式加壓成形體於溫度170℃之加壓水蒸氣飽和氛圍下維持預定時間(0.5小時、1小時、2小時、3小時、6小時或9小時)，藉此進行該乾式加壓成形體之熟成。然後將熟成後之乾式加壓成形體由熱壓釜取出並於105℃乾燥。
如此而得含有95質量%之二氧化矽微粒子與5質量%之E玻璃纖維、並於溫度170℃之加壓水蒸氣飽和氛圍下熟成之隔熱材料。此外，除了將乾式加壓成形體在160℃下維持2小時以外，以同樣條件熟成而得隔熱材料；以及除了將乾式加壓成形體在180℃下維持2小時以外，以同樣條件熟成而得隔熱材料。
再者，作為比較對象，將如上述製作之乾式加壓成形體於溫度80℃、相對溼度90%RH之不加壓氛圍下，維持預定時間(3小時、6小時、12小時、24小時、48小時、100小時、250小時或400小時)使熟成而得隔熱材料。
[壓縮強度之評價]
使用萬能試驗機(TENSILON RTC-1150A、ORIENTEC股份公司)測定各隔熱材料之壓縮強度。換句話說，由隔熱材料切取尺寸為30mm×15mm×厚度25mm之試驗體。接著對該試驗體壓製面(30mm×15mm)之垂直方向(換句話說為對垂直於該實驗體之該壓製面的表面(15mm×25mm))負擔荷重。
接著將試驗體斷裂時之荷重(最大荷重)(N)除以負荷荷重之表面(垂直壓製面之表面)面積(m2 )的值作為壓縮強度(MPa)進行評價。此外，對熟成前之乾式加壓成形體、以及由熱壓釜開始加熱至到達170℃時(即熟成時間為0小時) 之乾式加壓成形體，同樣評價其壓縮強度。
第4圖及第5圖中，對應表示分別藉由使用熱壓釜之高濕加壓熟成(「A/C熟成」)及80℃高濕熟成(「蒸氣熟成」)所得各隔熱材料之熟成條件(熟成溫度(℃)及熟成時間(hr))及壓縮強度(由各隔熱材料切取八個試驗體之壓縮強度的最大值、最小值及算術平均值)。
如第4圖及第5圖所示，熟成前之乾式加壓成形體的壓縮強度之平均值為0.21MPa。對此，如第4圖所示般，藉由A/C熟成，隔熱材料之壓縮強度顯著增加。
換句話說，藉由極短時間之A/C熟成而使壓縮強度平均值增加至0.8MPa以上，特別是熟成時間超過0.5小時、未滿6小時之情形，壓縮強度增加至1.0MPa以上。另一方面，如第5圖所示般，藉由蒸氣熟成也會增加隔熱材料之壓縮強度，但並無A/C熟成般之效果。
如此，藉由A/C熟成可在維持隔熱材料之體積密度下，極有效率地使其壓縮強度顯著增加。另外，雖未圖示，但在溫度120℃或200℃藉由A/C熟成同樣可增加隔熱材料之壓縮強度。
(實施例2) [隔熱材料之製造]
製作含有一次粒子平均粒徑為約13nm之無水二氧化矽微粒子(親水性發煙二氧化矽微粒子)、平均纖維徑11μm且平均纖維長6mm之E玻璃纖維、以及由平均粒徑1.8μm之矽化碳(SiC)構成之輻射散射材料，但不含結合劑之 乾式加壓成形體。
換句話說，使用含有75質量%之二氧化矽微粒子、5質量%之E玻璃纖維及20質量%之輻射散射材料的隔熱材料原料，並以與上述實施例1同樣方式製作板狀乾式加壓成形體。
接著，與上述實施例1同樣地，在熱壓釜中將乾式加壓成形體在溫度170℃之加壓水蒸氣飽和氛圍下維持預定時間(2小時、4小時、8小時或16小時)，藉此製造經實施A/C熟成之隔熱材料。
[熱傳導率之評價]
以週期加熱法(periodic heating method)測定各隔熱材料在600℃的熱傳導率。換句話說，使溫度波在由隔熱材料切取之試驗體內傳播，並由該傳播時間測定熱擴散率。接著由該熱擴散率與其他方法所測定之比熱及密度算出熱傳導率。另外，溫度波係使用溫度振幅為約4℃、週期為約1小時之溫度的波。此外，將溫度波通過試驗體內2個地點所需要時間作為傳播時間。另外，乾式加壓成形體也同樣地測定熱傳導率。結果，各隔熱材料及乾式加壓成形體在600℃皆具有0.03至0.05W/(m．K)之熱傳導率，具有優異隔熱性。
[穿透型電子顯微鏡觀察]
以穿透型電子顯微鏡觀察在170℃進行4小時的A/C熟成所得之隔熱材料及熟成前之乾式加壓成形體。第6A圖及第6B圖分別表示隔熱材料及乾式加壓成形體之TEM照 片。
首先，熟成前之乾式加壓成形體如第6B圖所示般，具有藉由以乾式壓製成形所集合之一次粒子(二氧化矽微粒子)M形成的孔構造。該孔構造中，藉由一次粒子M形成細微的孔P(第6B圖中孔徑為50nm以下)。
相對於此，經實施A/C熟成之隔熱材料如第6A圖所示般，具有藉由以交聯構造B所連接之一次粒子(二氧化矽微粒子)M形成的孔構造。該孔構造中，藉由一次粒子M形成細微的孔P(第6A圖中孔徑為50nm以下)。
因此，藉由A/C熟成使隔熱材料強度顯著提升之理由之一，被認為係生成熟成前未見之交聯構造B。而且，生成該交聯構造B後也維持孔構造，如上述般可證明A/C熟成後之隔熱材料具有優異隔熱性。
[起塵(dusting)性之評價]
評價在170℃進行4小時的A/C熟成所得之隔熱材料及熟成前之乾式加壓成形體的起塵性。換句話說，於由隔熱材料及乾式加壓成形體切取之試驗體表面，貼附面積1260mm2 之黏著膠帶(596-921、Askul股份公司製)。接著撕下該黏著膠帶並以電子天平測定該黏著膠帶所附著粉塵的重量。
結果，由乾式加壓成形體所採取之粉塵量約為6.0×10-5 (g/cm2 )，相對於此，由隔熱材料所採取之粉塵量約為2.0×10-5 (g/cm2 )。
換句話說，與熟成前之乾式加壓成形體相比，經實施 A/C熟成之隔熱材料其起塵性顯著降低。以該A/C熟成而降低起塵性，被認為是因如上述一次粒子之二氧化矽彼此藉由交聯構造而連結所造成。
(實施例3) [隔熱材料之製造]
調整乾式壓製成形時之壓製壓力，製造各種體積密度(220至280kg/m3 )之乾式加壓成形體及隔熱材料。首先，與上述實施例1同樣製造含有二氧化矽微粒子及E玻璃纖維之乾式加壓成形體作為比較例I。接著，與上述實施例1同樣，將比較例I之乾式加壓成形體，在溫度170℃之加壓水蒸氣飽和氛圍下維持4小時以實施A/C熟成，藉此製成之隔熱材料作為實施例I。
此外，補強纖維使用S2玻璃纖維(平均纖維徑10μm、平均纖維長6mm)取代E玻璃纖維，除此之外以與上述實施例1同樣方式製造含有二氧化矽微粒子與該S2玻璃纖維之乾式加壓成形體作為比較例II。再者，與上述實施例1同樣，將比較例II之乾式加壓成形體，在溫度170℃之加壓水蒸氣飽和氛圍下維持4小時以實施A/C熟成，藉此製成之隔熱材料作為實施例II。
[壓縮強度之評價]
以與上述實施例1同樣方式測定如此所得之2種類之隔熱材料(實施例I及實施例II)以及2種類之乾式加壓成形體(比較例I及比較例II)的壓縮強度。
第7圖表示測定壓縮強度之結果。第7圖之橫軸及縱 軸分別表示隔熱材料及乾式加壓成形體的體積密度(kg/m3 )及壓縮密度(MPa)。第7圖中，塗黑之正方形及上側的實線表示實施例I之隔熱材料、塗黑之三角形及下側的實線表示實施例II之隔熱材料、空白菱形及上側虛線表示比較例I之乾式加壓成形體、空白圓形及下側虛線表示比較例II之乾式加壓成形體之結果。
如第7圖所示，未施以A/C熟成之乾式加壓成形體在其體積密度為220至230 kg/m3 時，壓縮強度為0.2MPa以下非常低值，在其體積密度增加為約280kg/m3 時，壓縮強度也不過為0.5MPa左右。
對此，經施以A/C熟成之隔熱材料在其體積密度為220 kg/m3 以上、250 kg/m3 以下時，壓縮強度為0.6MPa以上(0.6至1.2MPa)，再者，在其體積密度為250kg/m3 以上、280kg/m3 以下時，壓縮強度為0.8MPa以上(0.8至1.4MPa)。
如此，在體積密度為相同程度時，與乾式加壓成形體相比，藉由A/C熟成所得隔熱材料之壓縮強度明顯提高。換句話說，已確認藉由A/C熟成，不需使隔熱材料之體積密度有不必要之增加(不會因固體傳熱增加而使隔熱性降低)，仍可有效提升強度。
(實施例4) [隔熱材料之製造]
首先，製作含有二氧化矽微粒子、S2玻璃纖維(氧化鎂矽酸鹽玻璃纖維)、矽化碳，但不含結合劑之乾式加壓成形體作為比較例III。換句話說，與上述實施例1同樣使 用含有75質量%之二氧化矽微粒子、5質量%之S2玻璃纖維及20質量%之矽化碳的隔熱材料原料，製作板狀乾式加壓成形體。
接著，與上述實施例1同樣，將比較例III之乾式加壓成形體，在溫度170℃之加壓水蒸氣飽和氛圍下維持4小時以實施A/C熟成，藉此製成之隔熱材料作為實施例III。
[浸水後特性之評價]
由比較例III之乾式加壓成形體及實施例III之隔熱材料分別製作長150mm、寬100mm、厚度25mm之板狀試驗體，並將該試驗體整體浸於水中1小時。然後將試驗體由水中取出，於乾燥機以105℃乾燥24小時。測定經乾燥後試驗體之尺寸(長、寬及厚)作為浸水後尺寸。藉由浸水及乾燥會使試驗體收縮，使尺寸減小。
接著，將試驗體浸水前尺寸與浸水後尺寸的差相對於浸水前尺寸之比例作為收縮率(%)進行評價。此外，浸水後試驗體之壓縮強度以與上述實施例1同樣方式進行評價。
第8圖表示評價厚度收縮率之結果。第8圖橫軸表示體積密度(kg/m3 )，縱軸表示厚度收縮率(%)。第9圖表示測定浸水後壓縮強度之結果。第9圖橫軸表示體積密度(kg/m3 )，縱軸表示浸水後之壓縮密度(MPa)。第8圖及第9圖中，塗黑圓型表示實施例III之隔熱材料的結果，空白正方形表示比較例III之乾式加壓成形體的結果。
如第8圖所示般，與未施以熟成之比較例III之乾式加壓成形體相比，在製造時實施熟成之實施例III之隔熱材料之厚度收縮率明顯被抑制而降低。特別是體積密度至少為380 kg/m3 以上之隔熱材料厚度，實質上並未收縮。此外，實施例III之隔熱材料及比較例III之乾式加壓成形體之長及寬的收縮率，也顯示相同傾向。
此外，如第9圖所示般，與浸水後比較例III之乾式加壓成形體相比，浸水後之實施例III隔熱材料之壓縮強度可維持在較高值。特別是體積密度至少為380 kg/m3 以上之隔熱材料，與乾式加壓成形體相比，顯示明顯較高的壓縮強度。
如此，可確認製造時經熟成之隔熱材料，即使是有時候有水滲入之情形，也能夠有效抑制其尺寸減小(收縮)及壓縮強度降低(強度劣化)。
(實施例5)
準備如第10圖所示11種類之隔熱材料，並評價其特性。第10圖表示各隔熱材料所含金屬氧化物微粒子、補強纖維及輻射散射材含量(質量%)、常態下之壓縮強度(MPa)、與上述實施例4同樣方式測定之浸水後的壓縮強度(MPa)、在1000℃的加熱線收縮率(%)、在1150℃的加熱線收縮率(%)、以及在600℃、800℃、1000℃的熱傳導率(W/(m．K))。
第10圖之「金屬氧化物微粒子(質量%)」欄中，括號內所記載之數值表示二氧化矽微粒子含量及氧化鋁微粒子 含量分別相對於所使用金屬氧化物微粒子合計量的比例(%)。此外，第10圖中「#250」、「#350」及「#450」分別表示體積密度「250kg/m3 」、「350kg/m3 」及「450kg/m3 」。此外，第10圖中「-」表示所示之特性未進行評價。
[隔熱材料之製造]
製造僅含二氧化矽微粒子作為金屬氧化物微粒子之隔熱材料，作為實施例IV。具體來說，首先與上述實施例1同樣，製作含有75質量%之二氧化矽微粒子、5質量%之S2玻璃纖維、及20質量%之矽化碳，但不含結合劑之板狀乾式加壓成形體。接著與上述實施例1同樣，將該乾式加壓成形體，在溫度170℃之加壓水蒸氣飽和氛圍下維持4小時以實施A/C熟成，藉此製成實施例IV之隔熱材料。
此外，製造含有二氧化矽微粒子及氧化鋁微粒子作為金屬氧化物微粒子之隔熱材料，作為實施例V至XI。具體來說，首先與上述實施例1同樣，製作含有75質量%之二氧化矽微粒子、5質量%之S2玻璃纖維、及20質量%之矽化碳或矽酸鋯，但不含結合劑之板狀乾式加壓成形體。接著與上述實施例1同樣，將該乾式加壓成形體，在溫度170℃之加壓水蒸氣飽和氛圍下維持4小時以實施A/C熟成，藉此製成實施例V至XI之隔熱材料。
此外，使用一次粒子平均粒徑為13nm之無水氧化鋁微粒子(親水性發煙氧化鋁微粒子)作為氧化鋁微粒子。使用平均纖維徑7μm、平均纖維長6mm之氧化鋁纖維(Al2 O3 為72%、SiO2 為28%)作為氧化鋁纖維。使用平均粒徑1.0μ m之矽酸鋯(ZrSiO4 )作為矽酸鋯。
此外，準備僅含氧化鋁微粒子作為金屬氧化物微粒子之隔熱材料，作為比較例IV至VI。換句話說，使用氧化鋁微粒子取代二氧化矽微粒子，除此之外與實施例IV同樣方式製造隔熱材料，作為比較例IV。
準備含有60質量%之氧化鋁微粒子、5質量%之氧化鋁纖維及35質量%之矽酸鋯之市售板狀乾式加壓成形體，作為比較例V。
再者，與上述實施例1同樣，將比較例V之乾式加壓成形體，在溫度170℃之加壓水蒸氣飽和氛圍下維持4小時以實施A/C熟成，藉此製成比較例VI之隔熱材料。
[壓縮強度之評價]
以與上述實施例1同樣方式評價所準備隔熱材料之壓縮強度，作為常態壓縮強度。此外，以與上述實施例4同樣方式評價浸水後的壓縮強度。
如第10圖所示，實施例IV至XI之隔熱材料皆顯示優異強度。換句話說，例如體積密度為450kg/m3 時(#450)、比較例IV至VI之隔熱材料的壓縮強度(常態)為0.34MPa以下，相對於此，實施例IV至XI之隔熱材料的壓縮強度(常態)為0.6MPa以上。
此外，比較例V、VI之隔熱材料會因浸水而崩壞，故無法測定浸水後之壓縮強度。相對於此，實施例IV、VIII、X、XI之隔熱材料浸水後與浸水前相比壓縮強度降低，但浸水後也不會崩壞並可維持預定壓縮強度。
此外，隨著二氧化矽微粒子含量增加，隔熱材料的壓縮強度也有增加的傾向。
[加熱線收縮率之評價]
由各隔熱材料製作長150mm、寬30mm、厚15mm之板狀試驗體。將該試驗體於電爐中，以1000℃或1150℃加熱24小時，並測定加熱後該試驗體長度。接著藉由下式算出加熱線收縮率：加熱線收縮率(%)={(X-Y)/X}×100。然而，該式中X為加熱前長度(mm)，Y為加熱後長度(mm)。
如第10圖所示，任一隔熱材料在1000℃之加熱線收縮率皆為5%以下，顯示優異耐熱性。特別是實施例V至XI之隔熱材料在1000℃之加熱線收縮率為1.5%以下。
然而，隨著氧化鋁微粒子含量增加，加熱線收縮率有降低的傾向。此外，不含氧化鋁微粒子之實施例IV的隔熱材料在體積密度為450kg/m3 時，在1000℃之加熱線收縮率為3%以下。
實施例V至XI之隔熱材料在1150℃之加熱線收縮率，任一者皆為25%以下，特別是體積密度為450kg/m3 時，為15%以下。此外，二氧化矽微粒子含量超過37.5質量%時，在1150℃之加熱線收縮率為10%以下。再者，體積密度為350kg/m3 或450kg/m3 時，氧化鋁微粒子含量若超過56質量%，在1150℃之加熱線收縮率為3%以下。
[熱傳導率之評價]
以週期加熱法測定各隔熱材料在600℃、800℃或1000℃之熱傳導率(W/(m．K))。換句話說，使溫度波在由各隔 熱材料切取之既定尺寸之試驗體內傳播，並由該傳播時間測定熱擴散率。接著由該熱擴散率與由其他方法測定之比熱及密度算出熱傳導率。然而，溫度波使用溫度振幅為約4℃、週期為約1小時之溫度波。此外，將溫度波通過試驗體內2個地點所需要時間作為傳播時間。
如第10圖所示，任一隔熱材料皆顯示優異隔熱性(低熱傳導率)。換句話說，任一隔熱材料在600℃的熱傳導率皆為0.045(W/m．K)以下。此外，任一隔熱材料在800℃的熱傳導率皆為0.050(W/m．K)以下。此外，任一隔熱材料在1000℃的熱傳導率皆為0.085(W/m．K)以下。
如此可確認含有二氧化矽微粒子之隔熱材料兼具優異隔熱性與優異強度。此外，亦確認除了二氧化矽微粒子以外復含有氧化鋁微粒子之隔熱材料，除了優異隔熱性及優異強度之外，復具有優異耐熱性。
B‧‧‧交聯構造
L‧‧‧液狀交聯構造
M、M1、M2‧‧‧一次粒子
P‧‧‧孔
S1‧‧‧熟成步驟
S2‧‧‧乾燥步驟
Sa‧‧‧二次粒子
Sb‧‧‧孔構造
第1圖為表示本發明一實施型態的隔熱材料之製造方法之一例所含主要步驟的說明圖。
第2A圖為概略表示本發明一實施型態的乾式加壓成形體所含金屬氧化物微粒子之一次粒子，及藉由該一次粒子所形成之孔構造的說明圖。
第2B圖為概略表示本發明一實施型態的隔熱材料所含金屬氧化物微粒子之一次粒子，及藉由該一次粒子所形成之孔構造的說明圖。
第3A圖為概略表示本發明一實施型態的乾式加壓成 形體所含金屬氧化物微粒子之一次粒子的樣態說明圖。
第3B圖為概略表示於第3A圖所示金屬氧化物粒子之一次粒子間所形成液狀交聯構造的樣態說明圖。
第3C圖為概略表示本發明一實施型態的隔熱材料中，於第3A圖所示金屬氧化物微粒子之一次粒子間所形成之硬化交聯構造的樣態說明圖。
第4圖為表示本發明一實施型態之實施例中，評估變更熟成條件之隔熱材料壓縮強度之結果的一例的說明圖。
第5圖為表示本發明一實施型態之實施例中，評估變更熟成條件之隔熱材料壓縮強度之結果的一例的說明圖。
第6A圖為表示本發明一實施型態之實施例中，所得隔熱材料之穿透型電子顯微鏡照片的一例說明圖。
第6B圖為表示本發明一實施型態之實施例中，所得乾式加壓成型體之穿透型電子顯微鏡照片的一例說明圖。
第7圖為表示本發明一實施型態之實施例中，評估所得隔熱材料之體積密度與壓縮強度之相關關係之結果的一例說明圖。
第8圖為表示本發明一實施型態之實施例中，評估隔熱材料浸水後之厚度收縮率之結果的一例說明圖。
第9圖為表示本發明一實施型態之實施例中，評估隔熱材料浸水後之壓縮強度之結果的一例說明圖。
第10圖為表示本發明一實施型態之實施例中，評估隔熱材料之壓縮強度、加熱線收縮率、以及熱傳導率之結果的一例說明圖。
該代表圖無元件符號及其所代表之意義。

Claims (13)

  1. 一種隔熱材料，其特徵為：具有含有平均粒徑為50nm以下之金屬氧化物微粒子與補強纖維之乾式加壓成形體，在前述金屬氧化物微粒子間，具有前述金屬氧化物微粒子之一部份溶離形成的交聯構造。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之隔熱材料，其中，前述金屬氧化物微粒子含有二氧化矽微粒子者。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之隔熱材料，其中，具有以下(a)或(b)之體積密度及壓縮強度者：(a)體積密度為180kg/m3 以上、300kg/m3 以下，壓縮強度為0.6MPa以上；(b)體積密度超過300kg/m3 、500kg/m3 以下、壓縮強度為0.8MPa以上。
  4. 如申請專利範圍第1或第2項所述之隔熱材料，其中，前述金屬氧化物微粒子含有氧化鋁微粒子者。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之隔熱材料，其中，在1000℃之加熱線收縮率為3%以下者。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之隔熱材料，其中，含有50至98質量%之前述金屬氧化物微粒子、與2至20質量%之前述補強纖維者。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之隔熱材料，其中，不含結合劑者。
  8. 一種隔熱材料之製造方法，其特徵為含有： 使含有平均粒徑50nm以下之金屬氧化物微粒子與補強纖維之乾式加壓成形體，在溫度為100℃以上之加壓水蒸氣飽和氛圍下熟成的熟成步驟；以及使熟成後之前述乾式加壓成形體乾燥的乾燥步驟。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之隔熱材料之製造方法，其中，在前述熟成步驟中，使前述金屬氧化物微粒子之一部份溶離，於前述金屬氧化物微粒子間形成液狀交聯構造，並於前述乾燥步驟中固化前述交聯構造者。
  10. 如申請專利範圍第8項或第9項所述之隔熱材料之製造方法，其中，前述金屬氧化物微粒子含有二氧化矽微粒子者。
  11. 如申請專利範圍第8項或第9項所述之隔熱材料之製造方法，其中，前述金屬氧化物微粒子含有氧化鋁微粒子者。
  12. 如申請專利範圍第8項或第9項所述之隔熱材料之製造方法，其中，前述乾式加壓成形體含有50至98質量%之前述金屬氧化物微粒子與2至20質量%之前述補強纖維者。
  13. 如申請專利範圍第8項或第9項所述之隔熱材料之製造方法，其中，前述乾式加壓成形體不含結合劑者。
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