【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无机复合材料
，具体涉及一种轻质刚性隔热材料的制备方法。
技术介绍
高超声速飞行器在大气层内长时间飞行，气动力、热环境十分严酷，材料及热防护技术是关键技术之一。刚性隔热材料孔隙率高，容重低，在高温下具有稳定的形状和一定的强度，同时具有优良的辐射散热、隔热、抗冲刷和保持气动外形的作用。刚性隔热材料在高超声速飞行器中兼具承载和隔热功效。隔热功效是隔热材料的重要功能之一，随着新型飞行器的局部温度超过1000℃，因此对隔热材料提出了更高的要求。研究和制备耐高温高性能隔热材料是今后发展的重要方向。高温下隔热材料中气相导热和辐射导热占主要地位，其中辐射导热占的比例大于气相导热。研究表明500℃以上红外辐射的比例占50％，1000℃和1300℃高温条件下，隔热材料中分别有76％和85％的辐射能量集中在红外波段。因此，高温环境下，降低红外波段辐射是降低隔热材料导热率的有效途径，也是制备性能优异的耐高温高性能隔热材料的重要方法。TiO2亦称作钛白粉，它的折光系数是目前所用填料中最大的，因而它的反射率很高，是隔热功能填料的首选。光谱仪测试发现，它在可见光区的反射率接近100％，在近红外可见光区的发射率达85％以上，在200-400nm的近紫外区的吸收率达到了85％以上。有研究人员以Ti(SO4)2为原料采用化学沉积方式在空心玻璃微珠外壁包覆了一层厚度为0.5μm的锐钛矿型TiO2,所得隔热填料对可见光和近红外的反射率分别为86％和81％...
【技术保护点】
一种轻质刚性隔热材料的制备方法，其特征在于步骤如下：(1)轻质刚性隔热材料纤维的预处理：对石英纤维进行短切处理，短切处理后纤维长度在30‑150um；对氧化铝纤维进行短切处理，处理后的氧化铝纤维长度在50‑250um；(2)隔热基体成型料浆制备：将步骤(1)制得的短切石英纤维和短切氧化铝纤维、硅溶胶、粘结剂和去离子水进行混合，得到纤维料浆；(3)料浆分散：用酸调节步骤(2)中纤维料浆的PH值，在V型搅拌器中进行搅拌；(4)抽滤成型：步骤(3)得到的料浆在真空条件下进行抽滤成型，之后脱模，移至恒温干燥箱干燥；(5)热处理：将步骤(4)制得的材料装于窑炉中进行热处理，得到隔热基体；(6)TiO2溶胶制备：将正钛酸四丁酯和正硅酸乙酯混合，制备TiO2溶胶；(7)真空浸渍：将步骤(5)中的隔热基体放入真空罐中，抽真空，将步骤(6)中的溶胶浸渍到隔热基体中；(8)隔热基体复合TiO2凝胶：将水解液倒入步骤(7)中的隔热基体中，整个过程在振动磨上进行，直到TiO2溶胶全部变为凝胶，得到复合TiO2凝胶的隔热材料基体；(9)超临界干燥：在高压反应釜中将步骤(8)得到的隔热材料基体进行超临界干燥，即得...
【技术特征摘要】
1.一种轻质刚性隔热材料的制备方法，其特征在于步骤如下：
(1)轻质刚性隔热材料纤维的预处理：对石英纤维进行短切处理，短切处理后纤维长度
在30-150um；对氧化铝纤维进行短切处理，处理后的氧化铝纤维长度在50-250um；
(2)隔热基体成型料浆制备：将步骤(1)制得的短切石英纤维和短切氧化铝纤维、硅溶
胶、粘结剂和去离子水进行混合，得到纤维料浆；
(3)料浆分散：用酸调节步骤(2)中纤维料浆的PH值，在V型搅拌器中进行搅拌；
(4)抽滤成型：步骤(3)得到的料浆在真空条件下进行抽滤成型，之后脱模，移至恒温
干燥箱干燥；
(5)热处理：将步骤(4)制得的材料装于窑炉中进行热处理，得到隔热基体；
(6)TiO2溶胶制备：将正钛酸四丁酯和正硅酸乙酯混合，制备TiO2溶胶；
(7)真空浸渍：将步骤(5)中的隔热基体放入真空罐中，抽真空，将步骤(6)中的溶
胶浸渍到隔热基体中；
(8)隔热基体复合TiO2凝胶：将水解液倒入步骤(7)中的隔热基体中，整个过程在振
动磨上进行，直到TiO2溶胶全部变为凝胶，得到复合TiO2凝胶的隔热材料基体；
(9)超临界干燥：在高压反应釜中将步骤(8)得到的隔热材料基体进行超临界干燥，即
得。
2.根据权利要求1所述的轻质刚性隔热材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述
的石英纤维的直径为1-3um，氧化铝纤维的直径为1-5um。
3.根据权利要求1所述的轻质刚性隔热材料的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述
的硅溶胶、粘结剂和去离子水的配比为75-125:1-4:30...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，周长灵，隋学叶，刘瑞祥，王重海，
申请(专利权)人：山东工业陶瓷研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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