绝热材料制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种绝热材料，其同时具有绝热性和成型性－加工性。本发明专利技术的绝热材料的特征在于，由中空成型体和填充材料构成，所述中空成型体至少由无机纤维形成，所述填充材料填充在所述中空成型体的中空部，至少由无机粉体形成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种绝热材料，特别是，涉及一种为了对燃料电池用改质器进行隔热而使用的绝热材料。
技术介绍
目前，众所周知，将氧化硅和氧化钛等无机粉体干式混合，进行加压成型后可以作为在燃料电池等中使用的绝热材料。这样的绝热材料具有多孔质结构，由于在结构中存在的空隙被微粒分割，因此具有良好的绝热性。但是，目前的绝热材料是平板状的绝热材料，该材料由含有90％以上的微小粉体的脆性材料形成并经过干式加压成型，所以成型性、柔软性极差。当向具有弯曲面、复杂形状的被隔热体覆盖这样的绝热材料时，存在着如下问题例如，必须通过机械加工进行形状加工，或者必须用玻璃纤维织物等覆盖绝热材料以进行增强。此外，为了将绝热材料覆盖至具有弯曲面、复杂形状的被隔热体，而使用多个平板状的绝热材料进行覆盖的时候，在各绝热材料之间、绝热材料和被隔热体之间容易出现空隙，因而还是存在绝热性下降的问题。为了解决这样的问题，当覆盖管、圆柱等具有曲面的被隔热体时，例如，如专利文献1所述，提出了在绝热成型体上形成切割凹槽，进行真空覆盖的方法。根据上述文献，记述了可以抑制在曲面上装配绝热材料时的空隙的出现。但是，在上述文献中记述的形成切割凹槽的技术中，在加工方面和成本方面存在问题，需要在绝热成型体上形成切割凹槽的加工和需要维持真空的结构，此外，存在不能适用于自由形状的问题。另一方面，作为具有加工性和成型性的绝热材料，将陶瓷玻璃纤维编织成织物状(或布状)的绝热材料是为人们所知的(例如，参见专利文献2)。这样的绝热材料具有优异的加工性，但是在微细结构级别上连续的空隙很多，不能得到充分的绝热性。专利文献1特开平11-280989号专利文献2特开平9-249445号
技术实现思路
本专利技术要解决的问题如此，目前的绝热材料处于这样的局面如果要提高绝热性，则成型性和加工性降低，相反，如果要提高成型性和加工性，则绝热性降低。同时具有绝热性和成型性-加工性两个相反性质的绝热材料是为人们所希望的。本专利技术的目的是提供同时具有绝热性和成型性-加工性的绝热材料。本专利技术的另一目的是提供可以更容易地加工-成型成目标形状并且具有优异的绝热性的绝热材料。解决问题的方法本专利技术的专利技术人鉴于上述课题，进行了深入研究，结果着眼于通过包含无机纤维来改善强度，以及通过包含无机粉体来提高绝热性，发现当在至少由无机纤维形成的中空成型体中，将至少由无机粉体形成的填充材料填充到所述成型体内部的闭合的中空部，可以得到同时具有相反性质的绝热性和加工性的绝热材料，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的绝热材料的特征在于，由中空成型体和填充材料构成，所述中空成型体至少由无机纤维形成，所述填充材料填充在所述中空成型体的中空部，至少由无机粉体形成。所述中空成型体优选还包含无机粉体，此外，所述填充材料优选还包含无机纤维。所述填充材料的体积密度优选为0.15克/立方厘米～0.4克/立方厘米。所述中空成型体优选为通过湿式成型所得到的成型体。本专利技术的绝热材料由中空成型体和填充材料构成，所述中空成型体至少由无机纤维形成，所述填充材料填充在所述中空成型体的中空部，至少由无机粉体形成。因此，本专利技术的绝热材料可以复合地发挥所述中空成型体具有的机械强度及加工性-成型性以及所述填充材料具有的绝热性，并且可以达到目前的绝热材料不能达到的绝热性和加工性-成型性之间的相容性。特别是，因为本专利技术的绝热材料具有所述结构，所以无论一体形状成型还是分割形状成型，都可以成型为适合被隔热体的形状的绝热材料，并且可以简单容易地装配到被隔热体上。即，当通过一体型成型体构成本专利技术的绝热材料时，不存在多个绝热材料组合在一起时产生的绝热材料之间的缝隙，此外，即使当通过分割型成型体构成时，被分割的成型体的数量极少，仍然可以极力抑制在绝热材料之间产生缝隙。而且，因为可以抑制在绝热材料和被隔热体之间产生空隙，所以在本专利技术的绝热材料中，热不向绝热材料外部泄漏，可以发挥优异的绝热性能。此外，如上所述，本专利技术的绝热材料可以在保持绝热性的情况下容易地加工、成型成适合用途的形状，并且可以扩大其适用范围。特别是，本专利技术的绝热材料可以有效地适用于具有圆筒状外形的燃料电池用改质器，并且可以提高使用上的安全性和性价比。附图说明图1(a)为示意地显示装配到燃料电池用改质器上的本专利技术的绝热材料的实例的透视图；图1(b)为示意地显示构成本专利技术的绝热材料的中空成型体的一个实例的透视图；此外，图1(c)为示意地显示构成本专利技术的绝热材料的中空成型体的另一个实例的透视图。图2是对在表1中所示的填充材料的体积密度(克/立方厘米)的变化和加热到600摄氏度时的本专利技术的一体成型式绝热材料的热传导率(W/mK)的变化之间的关系作图而成的曲线图。符号说明1绝热材料2改质器3、13、23中空成型体4填充材料具体实施方式本专利技术的绝热材料的特征在于，由中空成型体和填充材料构成，所述中空成型体至少由无机纤维形成，所述填充材料填充在所述中空成型体的中空部，至少由无机粉体形成。所述中空成型体至少由无机纤维形成。作为所述无机纤维，例如，可以举出氧化硅-氧化铝纤维、氧化铝纤维、氧化硅纤维、氧化锆纤维、玻璃纤维、及钛酸钾晶须纤维等。在耐热性、强度和易得性等方面，优选这些纤维。所述无机纤维可以使用一种，也可以2种以上组合使用。在所述无机纤维中，从耐热性、处理性的观点考虑，特别优选氧化硅-氧化铝纤维。所述无机纤维的截面形状没有被特别限定，可以举出圆形截面、扁平截面、中空截面、多边截面、芯鞘截面等。尤其是具有中空截面、扁平截面或多边截面的异形截面纤维，对传热中的辐射传热进行反射的机会增多，使绝热性也有一些提高，因此可以适合地使用。所述无机纤维的平均纤维长度的优选的下限为0.1毫米，更优选的下限为0.5毫米。另一方面，所述无机纤维的平均纤维长度的优选的上限为50毫米、更优选的上限为10毫米。当所述无机纤维的平均纤维长度为小于0.1毫米时，无机纤维相互不易产生缠结，存在所得到的中空成型体的机械强度下降的情况。另一方面，当所述平均纤维长度大于50毫米时，虽可以得到增强效果，但是无机纤维互相之间不能够紧密地缠结，仅仅单根无机纤维缠绕成球，由此导致容易产生连续的空隙，因此可能造成绝热性下降。所述无机纤维的平均纤维直径的优选的下限为1微米，更优选的下限为2微米。另一方面，所述无机纤维的平均纤维直径的优选的上限为10微米，更优选的上限为5微米。这是因为，当所述无机纤维的平均纤维直径小于1毫米时，无机纤维自身的机械强度下降，另一方面，当大于10微米时，以无机纤维作为媒介的固体传热增加以致出现绝热性下降。所述中空成型体，优选还包含无机粉体。构成本专利技术的绝热材料的中空成型体只要至少包含无机纤维即可，通过使用这样的中空成型体，可以发挥作为本专利技术的绝热材料的效果，但是优选还包含无机粉体。中空成型体通过进一步包含所述无机粉体，能够高效地抑制辐射传热。此外，由于可以分割结构中的因无机纤维缠结而产生的连续空隙，也可以高效地减小在中空成型体中的对流传热。作为所述无机粉体，例如，可以举出TiO2粉体、BaTi3粉体、PbS粉体、SiO2粉体、ZrO2粉体、SiC粉体、NaF粉体及LiF粉体等。这些无机粉体，既可以单独一种使用，也可以两种以上组合使用。当将所述无机粉体组合使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝热材料，其特征在于，该绝热材料由中空成型体和填充材料构成，所述中空成型体至少由无机纤维形成，所述填充材料填充在所述中空成型体的中空部，至少由无机粉体形成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：畑中清成，
申请(专利权)人：揖斐电株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]