[发明专利]陶瓷纳米高温结合剂

说明书

技术领域

本发明涉及绝热材料助剂领域，特别是一种陶瓷纳米高温结合剂。

背景技术

2014年我国能源消耗量居世界第一，能源利用效率低，碳排放量远远超过发达国家，节能减排作为解决能源短缺最有效的方法，强化保温是一种行之有效的措施。

1992年，美国学者Hunt A J在国家工程大会上首次提出绝热概念，在之后的二十多年间，绝热材料得到迅速发展，而近年来由于纳米材料的兴起，尤其是气凝胶材料作为无极绝热领域导热率最低的材料得到广泛的应用，其中以二氧化硅气凝胶材料表现尤其优异，但是由于二氧化硅气凝胶材料的固有强度低，脆性大以及容易开裂等缺点，限制了其在实际中的使用，于是引入纤维等增强体，提高材料本身的性能。国内外学者在此项目上进行了大量的研究，并取得了显著的成果。

授权公告号为CN1186298C的中国发明专利公开了一种致密型陶瓷纤维喷涂衬里及其施工工艺，由陶瓷和高温结合剂组成，高温结合剂包括Al₂O₃微粉、SiO₂微粉、纳米级Al₂O₃粉、氨水和水以及适量外加剂与陶瓷纤维结合得到致密型陶瓷纤维喷涂衬里的体积密度为0.3-0.49g/cm³。

授权公告号为CN 102942332B的中国发明专利公开了一种复合纳米孔绝热材料及其制备方法。使用SiO₂粉体20-40份，Al₂O₃粉体0-20份、遮光剂1-10份、粘结剂1-5份、无机连续纤维40-80份、以及循环使用的作为载体的溶剂80-100份，首先将无机连续纤维制得无机连续纤维毡，然后将粉体、遮光剂和粘结剂加入溶剂中，采用高速分散机配置成纳米乳液，将二者压滤，烘干制得纳米绝热材料，密度为120-125kg/m³,常温导热系数≤0.024W/m·k,最高使用温度≤1000℃。

授权公告号CN103058622的中国发明专利公开了一种无机保温材料及其制备方法，将15-60wt%二氧化硅气凝胶、15-60wt%可溶性硅酸盐、15-40wt%（R）_nN（R）₃X^-(1≤n≤24,R为烃基)、5-15wt%氧化锡锑和5-15wt%的空心玻璃微珠混合，加入偶联剂改性，得到混合物；将混合物与水混合，得到的浆液浸润至玻璃纤维毡上，热压成型得到无机保温材料。常温下导热系数为0.025-0.027W/m·k。

授权公告号CN103159454B的中国发明专利公开了一种纳米多孔气凝胶/纤维复合超级绝热材料，将有机溶剂叔丁醇、有机单体丙烯酰胺、交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺充分搅拌混合配置成预混液，向预混液中加入二氧化硅气凝胶、氧化铝微粉、氧化锆纤维、遮光剂钛白粉、造孔剂聚乙二醇及悬浮剂三聚磷酸钠得悬浮浆液，进行真空除泡15-45分钟，然后向悬浮浆料中先后加入引发剂过硫酸铵、催化剂搅拌制成除泡浆料，原位固化得到凝胶复合体，干燥，排胶得到常温下导热系数为0.045W/m·k的复合超级绝热材料。

授权公告号为CN104312215B的中国发明专利公开了一种二氧化硅的表面接枝改性方法，针对二氧化硅表面原子配位数不足，表面能较高、易团聚的情况，采用环氧基硅烷偶联剂、氨水对二氧化硅表面在碱性环境下反应，提高其分散性与相容性，与受阻胺抗氧剂进行接枝改性，制得的纳米二氧化硅表面有化学键合的抗氧剂，改变了其表面极性，团聚现象得到改善。

公布号为CN105038445A的中国发明专利申请公开了一种含二氧化硅气凝胶的水性浆料、其制备方法及应用，主要有二氧化硅气凝胶粉体、表面活性剂、粘结剂和水均匀混合形成的稳定分散体系。将水和表面活性剂混合均匀、形成混合液；向混合液内加入疏水性二氧化硅气凝胶粉体，混合均匀，形成悬浮液；向悬浮液内加入粘结剂和助剂，混合均匀，形成所述水性浆料。使用温度在-50℃-300℃，热导率为0.0246-0.05W/m·k之间。

授权公告号为US7635411B2的美国专利中公开了一种用疏水型气凝胶的水溶液，气凝胶粉体的平均粒径为0.03mm-1mm，其水溶液中至少含有一种润湿剂，润湿剂与气凝胶的质量百分比为0.05%-0.5%，润湿剂可以在山梨酸酯、磷酸酯、二甲基烷基氧化胺等表面活性剂，生产出的密度小于0.4g/cc,热导率小于0.04W/m·k的气凝胶复合材料，然而如果气凝胶粉体为纳米级分散就会成为一个大问题。