[发明专利]一种用于航空航天的纳米阻燃隔音绝热材料

说明书

本发明提供了一种用于航空航天的纳米阻燃隔音绝热材料，包括表层、中间层、底层，中间层为多孔材料纤维，表层为纳米SiO₂涂覆的镜面铝箔，底层为铝塑复合材料。该绝热材料的中间为多孔材料纤维结构，采用了航空宇航用的玻璃纤维，有效的减少了气体对流，还具有优异的隔热及吸音降噪性能；底层为铝塑复合材料，为多层膜材复合而成，具有极好的隔热效果；表层为镜面铝箔涂覆了纳米二氧化硅，提高了铝箔的抗氧化、耐腐蚀能力，且不会影响铝箔的反射率，能够保证材料在恶劣环境下长期使用且不被氧化和腐蚀。

技术领域

本发明属于航空航天用保温材料领域，特别涉及一种用于航空航天的纳米阻燃隔音绝热材料。

背景技术

绝热材料是指对热流具有显著阻抗性的材料或材料复合体，一般都热系数低于0.174W/(m.k)，被广泛地应用于航空航天、能源动力、电器电子、建筑材料、管道运输、食品冷藏等众多领域。目前常用的绝热材料主要有：泡沫玻璃、聚苯乙烯泡沫塑料、胶粉聚苯颗粒保温材料、保温砂浆、加气混凝土、泡沫石棉、复合硅酸盐保温材料等。这些材料绝热方式单一，均通过提高孔隙率，降低热传导，以减少材料整体导热系数，且其一般都具有：减震性能差，且易氧化和腐蚀，使用寿命短，一般二到三年就逐渐失去防水保温功能。同时这些材料拉伸和纵横向抗拉强度较低，和异物接触或重压下易破裂，而且表面平整度较差，太阳光线反射率较低，隔热、保温性能相对较差。再者这类材料中间没有空气阻隔层，内外界能量容易形成对流、传导，严重影响了隔热性能，最后，材料容易燃烧，阻燃性差。

随着对低碳经济、绿色环保日益成为社会发展的主旋律，节能已成为重点关注的问题之一，在这一要求下，采用节能环保的绝热材料降低建筑消耗，减少对环境的污染在经济社会发展中占据重要地位。

特别在航天航空领域中，对保温材料和封装材料的要求极高，目前主要是依赖国外进口，为了研制出阻燃隔热、质轻薄层且吸音降噪等要求的保温材料，对此本发明探究后获得以下内容。

发明内容

为了解决上述的保温材料减震性差、横向纵向抗拉强度低、隔热性能差等技术难题，本发明提供了一种用于航空航天的纳米阻燃隔音绝热材料，包括表层、中间层、底层，中间层为多孔材料纤维，表层为纳米SiO₂涂覆的镜面铝箔，底层为铝塑复合材料，其中纳米阻燃隔音绝热材料的横向拉伸强度为1.18×10³KPa-3.5×10³KPa，纵向拉伸强度为1.06×10³KPa-2.8×10³KPa，反射率为0.86-0.95，吸音系数为0.46-0.89。

作为改进，所述铝塑复合材料由里到外依次设置为LLDPE层、铝箔、PET层、铝箔、PET层、铝箔、PET层，其中LLDPE层厚度设置为20-100μm，铝箔厚度为0.02-0.5μm，PET层厚度为8-25微米，所述铝箔、PET层厚度选择为相同或者不相同。

作为改进，所述多孔材料纤维为玻璃纤维、陶瓷纤维中任一种或者两种的混合纤维，多孔材料纤维的直径为10-75微米。

作为改进，表层、底层将中间层包裹后，在真空度小于1Pa下进行抽真空处理，获得纳米阻燃隔音绝热材料。

作为改进，所述中间层内部掺杂有质量分数为0.05-2.5％的无机电解质固体颗粒。

作为改进，所述无机电解质固体颗粒为氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、硫酸钠、硫酸钾、硝酸钠、硫酸镁、硝酸钾、硝酸镁、硝酸钙中任一种或任几种的组合。

有益效果：本发明提供的用于航空航天的纳米阻燃隔音绝热材料，中间为多孔材料纤维结构，采用了航空宇航用的玻璃纤维，有效的减少了气体对流，还具有优异的隔热及吸音降噪性能；底层为铝塑复合材料，为多层膜材复合而成，具有极好的隔热效果；表层为镜面铝箔涂覆了纳米二氧化硅，提高了铝箔的抗氧化、耐腐蚀能力，且不会影响铝箔的反射率，能够保证材料在恶劣环境下长期使用且不被氧化和腐蚀。

附图说明