耐高溫氣凝膠復(fù)合保溫材料的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種耐高溫氣凝膠復(fù)合保溫材料，所述耐高溫氣凝膠復(fù)合保溫材料由內(nèi)無機纖維層、外無機纖維層和納米芯層構(gòu)成，納米芯層由保護層和一至三層由無機纖維布涂覆氣凝膠材料而成的納米材料層構(gòu)成，納米芯層各層及納米芯層與內(nèi)無機纖維層、外無機纖維層之間的連接采用高溫粘結(jié)劑或者縫合或者兩者組合的方法。本實用新型具有耐高溫、保溫性能好，穩(wěn)定性好等優(yōu)點。
【專利說明】耐高溫氣凝膠復(fù)合保溫材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種耐高溫氣凝膠復(fù)合保溫材料，該材料具有耐高溫、保溫性能 好，穩(wěn)定性好等優(yōu)點，屬于工業(yè)保溫材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前工業(yè)保溫領(lǐng)域中常用的材料主要有聚氨酯等有機類保溫材料、硅酸鋁纖維等 硅酸鹽纖維類保溫材料以及最新興起的氣凝膠氈等。他們各自在使用中都有不可避免的缺 陷。
[0003] 有機類保溫材料燃燒等級一般不會超過Bl級，這類材料雖然導(dǎo)熱系數(shù)較低（常溫 下一般在〇. 027-0. 050W(m. k)之間），但是其使用溫度不應(yīng)超過120°C，較適用于保冷工 程。但是在工業(yè)領(lǐng)域，特別是化工領(lǐng)域一般運行溫度都高于這一溫度，這就大大限制了有機 類材料的使用范圍。
[0004] 硅酸鹽類纖維材料，因其為無機材料組成，燃燒等級為A級，可以在800°C以上 的高溫環(huán)境下長期使用。但是硅酸鹽類纖維材料其導(dǎo)熱系數(shù)普遍較高，常溫下一般在 0. 050-0. 080 w/(m. k)，高溫下更高。保溫效果很不理想。
[0005] 氣凝膠氈類材料是最近興起的一種新材料，其是納米孔氣凝膠材料在溶膠狀態(tài)下 浸入無機纖維材料間隙，然后經(jīng)過干燥工藝后制備而成的一種復(fù)合保溫材料。這種材料的 導(dǎo)熱系數(shù)非常低，常溫下一般在0.020 w(m.k)左右，但其有幾個明顯的缺陷：一是，受制 于目前氣凝膠與無機纖維復(fù)合技術(shù)的限制，采用的無機纖維材料一般為玻璃纖維，這就決 定了其使用溫度一般不宜超過660°C ;二是，氣凝膠材料本身強度非常低，極易破碎并從無 機纖維間隙散落出來造成保溫性能喪失，或者破碎的氣凝膠材料聚集造成氣凝膠氈保溫性 能極不均衡；三是，氣凝膠氈生產(chǎn)工藝復(fù)雜，效率很低，造成成本較高，目前氣凝膠氈的市場 價格一般為硅酸鋁保溫毯的10-15倍。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本實用新型的目的在于針對解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，在繼續(xù)引入納米氣凝膠 材料保持優(yōu)秀的保溫性能的同時，采用創(chuàng)新的復(fù)合技術(shù)方案，從而提供一種耐高溫氣凝膠 復(fù)合保溫材料。
[0007] 上述目的，本實用新型是采用了以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0008] 本實用新型提供一種耐高溫氣凝膠復(fù)合保溫材料，所述材料依次由內(nèi)無機纖維 層、納米芯層、外無機纖維層疊加組合而成。
[0009] 內(nèi)無機纖維層和外無機纖維層為硅酸鋁類纖維材料、硅酸鎂類纖維材料、玻璃纖 維材料、陶瓷纖維材料、石棉纖維材料中的一種或者任意幾種的組合。
[0010] 所述內(nèi)無機纖維層與納米芯層的一側(cè)、外無機纖維層與納米芯層的另一側(cè)之間的 連接方式采用耐高溫粘結(jié)劑或縫合或兩者組合的方式。
[0011] 所述納米芯層由位于兩側(cè)的保護層和位于所述保護層中間的一至三層納米材料 層疊加組合而成。
[0012] 所述保護層采用鋁箔、鋁片或無機纖維布中的任一種。
[0013] 所述納米材料層為無機纖維布，且其單面或雙面噴涂有氣凝膠粉體層或顆粒層。
[0014] 所述保護層及納米材料層之間的連接方式采用耐高溫粘結(jié)劑粘結(jié)、縫合方式中的 任一種或兩者組合。
[0015] 所述氣凝膠粉體層或顆粒層為二氧化硅氣凝膠、粒徑為0. 1-0. 5mm、堆積密度為 40-200kg/m3〇
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型全部采用無機材料復(fù)合而成，燃燒等級為A級，能 夠在800-1000°C的環(huán)境下長期使用。與氣凝膠氈對比，氣凝膠氈中大量無機纖維會成為熱 橋，降低整體保溫效果，而本技術(shù)方案采用了無熱橋連接方式，減少了熱橋效應(yīng)，常溫下導(dǎo) 熱系數(shù)為〇. 018-0. 025 W(m. k)，保溫效果與氣凝膠氈相當，比有機類材料高1-2倍，比硅 酸鋁纖維高3-4倍。目前的氣凝膠氈表面無保護層，氣凝膠材料容易從基材上脫落，本技術(shù) 方案在納米材料層外面設(shè)置了保護層，可以防止納米材料脫落，同時配合使用縫合技術(shù)，可 以保證即使在受到外力情況下也不發(fā)生大面積聚集現(xiàn)象。該復(fù)合材料工藝技術(shù)簡單，與氣 凝膠氈制備工藝相比，對溫度、壓力沒有特別要求，降低了生產(chǎn)過程危險性，并可實現(xiàn)連續(xù) 作業(yè)，大大提高工作效率，從而降低生產(chǎn)成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖：
[0018] 其中1為內(nèi)無機纖維層，2為納米芯層，3為外無機纖維層；
[0019] 圖2是納米芯層的結(jié)構(gòu)示意圖：
[0020] 其中4為保護層，5為納米材料層。
【具體實施方式】
[0021] 以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的解釋，但是以下的內(nèi) 容不用于限定本實用新型的保護范圍。
[0022] 實施例1
[0023] 如附圖1和附圖2所示，本實施例提供一種耐高溫氣凝膠復(fù)合保溫材料，該復(fù)合材 料由內(nèi)無機纖維層1、納米芯層2和外無機纖維層3依次組合而成。納米芯層2由設(shè)于外 側(cè)的保護層4和中間的納米材料層5構(gòu)成。本實施例中所述硅酸鋁纖維毯、鋁箔自市場上 購得，無機纖維布由蘇州海卓特種紡織有限公司生產(chǎn)，氣凝膠粉體由深圳市優(yōu)納科技有限 公司生產(chǎn)，高溫粘結(jié)劑采用由浙江德清藍雅晶體纖維有限公司生產(chǎn)的LY-1300型高溫粘結(jié) 劑。
[0024] 優(yōu)選的，所述內(nèi)無機纖維層1和外無機纖維層3都由硅酸鋁纖維材料制成的毯所 構(gòu)成。
[0025] 優(yōu)選的，所述內(nèi)無機纖維層1、外無機纖維層3與納米芯層2之間的連接兼用耐高 溫粘結(jié)劑和縫合的組合方式。
[0026] 優(yōu)選的，所述納米芯層2由兩層納米材料層5組合而成。
[0027] 優(yōu)選的，所述納米芯層保護層4為鋁箔。
[0028] 優(yōu)選的，所述納米芯層中納米材料層5為無機纖維布，且其雙面均噴涂有氣凝膠 粉體層。
[0029] 優(yōu)選的，所述納米芯層保護層4及納米材料層5之間的連接兼用耐高溫粘結(jié)劑粘 結(jié)和縫合的組合方式。
[0030] 優(yōu)選的，所述氣凝膠粉體二氧化硅氣凝膠粒徑0. 1_、堆積密度60kg/m3。
[0031] 經(jīng)過測試本實施例制備的耐高溫氣凝膠復(fù)合保溫材料的基本性能如下：
【權(quán)利要求】
1. 一種耐高溫氣凝膠復(fù)合保溫材料，其特征在于：所述材料依次由內(nèi)無機纖維層（1 )、 納米芯層（2 )、外無機纖維層（3 )疊加組合而成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫氣凝膠復(fù)合保溫材料，其特征在于：內(nèi)無機纖維層（1) 和外無機纖維層（3)為硅酸鋁類纖維材料、硅酸鎂類纖維材料、玻璃纖維材料、陶瓷纖維材 料、石棉纖維材料中的一種或者任意幾種的組合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫氣凝膠復(fù)合保溫材料，其特征在于：所述內(nèi)無機纖維 層（1)與納米芯層（2)的一側(cè)、外無機纖維層（3)與納米芯層（2)的另一側(cè)之間的連接方式 采用耐高溫粘結(jié)劑或縫合或兩者組合的方式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫氣凝膠復(fù)合保溫材料，其特征在于：所述納米芯層（2) 由位于兩側(cè)的保護層（4)和位于所述保護層（4)中間的一至三層納米材料層（5)疊加組合 而成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐高溫氣凝膠復(fù)合保溫材料，其特征在于：所述保護層（4)采 用鋁箔、鋁片或無機纖維布中的任一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐高溫氣凝膠復(fù)合保溫材料，其特征在于：所述納米材料層 (5 )為無機纖維布，且其單面或雙面噴涂有氣凝膠粉體層或顆粒層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐高溫氣凝膠復(fù)合保溫材料，其特征在于：所述保護層（4)及 納米材料層（5)之間的連接方式采用耐高溫粘結(jié)劑粘結(jié)、縫合方式中的任一種或兩者組合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的耐高溫氣凝膠復(fù)合保溫材料，其特征在于：所述氣凝膠粉體 層或顆粒層為二氧化娃氣凝膠、粒徑為〇. 1-0. 5mm、堆積密度為40-200kg/m3。
【文檔編號】B32B9/04GK204160845SQ201420565452
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】程頤, 李偉, 徐志坤, 朱珂 申請人:中申（上海）管道工程股份有限公司