The invention provides a fiber reinforced alumina aerogel thermal insulation composite material and a preparation method thereof. The fibers, inorganic binder, hydrophobic alumina aerogel powder or hydrophobic gas phase aluminum oxide powder and shading agent were dispersed in deionized water containing surfactant and dispersant, stirring evenly, then poured into the mold, dried at high temperature, and then formed alumina aerogel thermal insulation material after demoulding. The preparation method has the advantages of simple process, low cost and convenient formation. The prepared fiber reinforced alumina aerogel thermal insulation composite material can maintain the nano pore structure of aerogels, and has low thermal conductivity, and can be used as high-temperature insulation materials.
【技术实现步骤摘要】
纤维增强氧化铝气凝胶隔热材料及其制备方法
本专利技术公开了一种纤维增强氧化铝气凝胶隔热材料及其制备方法,属于无机材料领域。
技术介绍
气凝胶材料具有轻质、热导率低的突出特点,作为高性能隔热材料,在建筑、管道保温、热工设备保温、航空航天等领域具有广阔的应用前景。随着世界范围内能源的日益紧缺,节能的重要性越来越高,具有优异隔热性能的气凝胶成为高效隔热材料研究的热点领域之一。目前,常见的气凝胶种类有SiO2、Al2O3、ZrO2、C等,一般与各种纤维增强体形成纤维增强气凝胶复合材料使用。多年以来,气凝胶一直采用最为成熟的溶胶凝胶结合超临界干燥工艺或常压干燥制备,已经有很多文献报道了成熟的气凝胶的制备工艺。采用超临界干燥工艺制备的气凝胶具有丰富的纳米孔隙结构,有利于减小材料的热导率,但不足之处是成本高。虽然常压干燥方法降低了生产成本,但干燥过程中需要使用大量有机溶剂,环境不友好。本专利技术提供了一种基于浆料固化成型工艺的纤维增强氧化铝气凝胶隔热材料及其制备工艺,具有工艺简单、易成型、成本低的优点,具有潜在的应用前景。
技术实现思路
为了解决上述技术中存在的问题,本专利技术提供了一种纤维增强氧化铝气凝胶隔热复合材料及其制备方法。将纤维、无机粘结剂、疏水氧化铝气凝胶粉或疏水气相氧化铝粉、遮光剂分散在含有表面活性剂和分散剂的去离子水中,搅拌均匀,然后倒入模具中,在高温下烘干,脱模后形成氧化铝气凝胶隔热材料。上述制备方法,工艺简单,成本低,成型方便,制备的纤维增强氧化铝气凝胶隔热复合材料可保持气凝胶的纳米孔隙结构,热导率低,可作为高温隔热材料使用。本专利技术的一个目的在于提供 ...
【技术保护点】
1.一种纤维增强氧化铝气凝胶隔热复合材料,其特征在于:该材料包含疏水性氧化铝气凝胶、纤维、遮光剂、氧化铝空心小球和无机粘结剂;其中,疏水氧化铝气凝胶、纤维、氧化铝空心小球、无机粘结剂和遮光剂的质量比为1:(0.6‑3.0):(0.01~0.40):(0.2~4):(0.05~0.40)。
【技术特征摘要】
1.一种纤维增强氧化铝气凝胶隔热复合材料,其特征在于:该材料包含疏水性氧化铝气凝胶、纤维、遮光剂、氧化铝空心小球和无机粘结剂;其中,疏水氧化铝气凝胶、纤维、氧化铝空心小球、无机粘结剂和遮光剂的质量比为1:(0.6-3.0):(0.01~0.40):(0.2~4):(0.05~0.40)。2.根据权利要求1所述的隔热材料,其特征在于:所述隔热复合材料中还包含表面活性剂和分散剂;所述的表面活性剂和分散剂可在高温下除去。3.根据权利要求1或2所述的隔热材料,其特征在于:所述的隔热复合材料中还包疏水性氧化硅气凝胶。4.根据权利要求1或2所述的隔热复合材料,其特征在于:所述的纤维包括石英纤维、氧化铝纤维、和莫来石纤维中的至少一种。5.根据权利要求1或2所述的隔热复合材料,其特征在于:所述的遮光剂包括氧化钛、氧化锆、硅酸锆、碳化硅和氮化硼中的至少一种。6.根据权利要求1或2所述的隔热复合材料,其特征在于:所述的氧化铝空心小球粒径为0.5~1mm,堆积密度为0.5~1g/cm3。7.根据权利要求1或2所述的隔热复合材料,其特征在于:所述的无机粘结剂包括石膏和/或铝酸钙水泥。8.根据权利要求2所述的隔热复合材料,其特征在于:所述的分散剂为氨水。9.根据权利要求2所述的隔热复合材料,其特征在于:所述的表面活性剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和嵌段共聚物表面活性剂。10.根据权利要求8所述的隔热复合材料,其特征在于:所述的表面活性剂选自十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基磺酸钠或聚氧乙...
【专利技术属性】
技术研发人员:李俊宁,吴文军,杨海龙,王晓婷,胡子君,
申请(专利权)人:航天材料及工艺研究所,中国运载火箭技术研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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