[发明专利]一种常压干燥的纳米隔热材料及其制备工艺有效
申请号: | 202010599430.5 | 申请日: | 2020-06-28 |
公开(公告)号: | CN111848209B | 公开(公告)日: | 2023-05-09 |
发明(设计)人: | 杨海龙;李俊宁;胡子君;孙陈诚;王俊山;王晓艳;吴文军 | 申请(专利权)人: | 航天材料及工艺研究所 |
主分类号: | C04B38/06 | 分类号: | C04B38/06;C04B35/82;C04B35/14;C04B35/622;C04B35/10;C04B35/46;C04B35/48;C04B35/04 |
代理公司: | 中国航天科技专利中心 11009 | 代理人: | 陈鹏 |
地址: | 100076 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 常压 干燥 纳米 隔热材料 及其 制备 工艺 | ||
1.一种纳米隔热材料的制备工艺,其特征在于,包括:
步骤1,向水中加入纳米粉体、增强纤维和致孔剂,将原材料混合均匀获得非定型材料;增强纤维质量为纳米粉体质量的10%~100%;致孔剂为炭黑或炭黑与淀粉的组合物,当致孔剂为炭黑与淀粉的组合物时,炭黑在其中的质量含量不低于50%;纳米粉体选自纳米氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化钛、纳米氧化锆或纳米氧化镁中的任意一种或几种;
步骤2,将非定型材料装入模具并在室温或加热条件下干燥至恒重,脱模获得干毛坯;
步骤3,将干毛坯放入高温炉中升温至所需温度后,进行热处理至恒重,以去除其中的致孔剂,得到纳米隔热材料。
2.根据权利要求1所述的制备工艺,其特征在于,步骤1中,纳米粉体的平均粒径为5~150nm;和/或
纳米粉体质量为水质量的10%~90%。
3.根据权利要求1所述的制备工艺,其特征在于,步骤1中,增强纤维选自石英短切纤维、玻璃短切纤维、氧化锆纤维、氮化硅短切纤维、莫来石纤维、氧化铝纤维、高硅氧纤维、玄武岩纤维或碳化硅纤维中的任意一种或几种。
4.根据权利要求3所述的制备工艺,其特征在于,增强纤维中短切纤维的长度为0.5~50mm。
5.根据权利要求1所述的制备工艺,其特征在于,步骤1中,致孔剂的质量为纳米粉体质量的0.8~4倍。
6.根据权利要求1所述的制备工艺,其特征在于,步骤1中,向水中还加入有遮光剂;
所述遮光剂选自碳化硅粉末、氧化钛粉末、氧化锆粉末、硅酸锆粉末、氧化铬粉末或氧化铁粉末中的任意一种或多种。
7.根据权利要求6所述的制备工艺,其特征在于,步骤1中,遮光剂的中值粒径D50为0.5~500μm;和/或
遮光剂的质量为纳米粉体与增强纤维总质量的0~40%。
8.根据权利要求1所述的制备工艺,其特征在于,步骤1中,向水中还加入有相变材料;
所述相变材料选自碳酸钙或碳酸锂中任意一种或其组合。
9.根据权利要求8所述的制备工艺,其特征在于,步骤1中,相变材料的中值粒径D50为0.5~500μm;和/或
相变材料的质量为纳米粉体与增强纤维总质量的0~30%。
10.根据权利要求1至9之一所述的制备工艺,其特征在于,步骤1中,纳米粉体、致孔剂和增强纤维分多次加入。
11.根据权利要求10所述的制备工艺,其特征在于,步骤1中,当纳米粉体、致孔剂、增强纤维分两次加入,当存在遮光剂和/或相变材料时,遮光剂和/或相变材料均一次性加入,原料组分的添加顺序为:第一次添加纳米粉体、第一次添加增强纤维、第一次添加致孔剂、第二次添加增强纤维、第二次添加纳米粉体、添加遮光剂、添加相变材料、第二次添加致孔剂。
12.根据权利要求11所述的制备工艺,其特征在于,纳米粉体第一次的添加量为其总质量的20%~100%,其余次的添加量为0-80%;和/或
增强纤维第一次添加量为其总质量的10%~100%,其余次的添加量为0~90%;和/或
致孔剂第一次的添加量为其总质量的5%~55%,其余次的添加量为45%-95%。
13.根据权利要求1所述的制备工艺,其特征在于,步骤2中,加热条件下干燥时,干燥温度为30~150℃。
14.根据权利要求1所述的制备工艺,其特征在于,步骤3中,热处理温度为500~600℃,升温速率为1~15℃/min。
15.一种纳米隔热材料,其特征在于,通过权利要求1至14之一所述的制备工艺制得。
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