[发明专利]包括球形且空心无机颗粒的绝热材料

说明书

本发明涉及包含颗粒的绝热材料，用于制备这些颗粒的方法和通过将所述颗粒加入到基体中而获得的材料。本发明还涉及具有低表观密度的无机球形空心颗粒，其在各种类型的基体(在其中分散这些颗粒)中提供热性质。

本发明涉及包含具有低的表观密度(masse volumique)的球形和空心的微米尺寸无机颗粒的材料，所述无机颗粒赋予在其中分散它们的各种类型基体的绝热性质。本发明还涉及这些颗粒，用于制备这些颗粒的方法以及通过将这些颗粒结合到基体中而获得的材料。

本发明的现有技术

在绝热材料领域中，通常使用颗粒以赋予材料这些绝缘性质。金属氧化物颗粒可以用作热阻隔层，因此可以进入到在各种领域如航空，航天，建筑，汽车制造，炉，个人防火或防温度的系统等中的绝热材料构成中。

在专利FR2973260中，申请人描述了用于制备空心金属氧化物颗粒的方法。提出了一种使用在特定条件下进行的气溶胶热解技术的方法。在雾化过程中，液体溶液不仅含有在溶剂中的金属氧化物前体，而且还含有足够量的发泡剂以在其分解时形成浓缩在颗粒中心的单个空腔。发泡剂优选为有机多元酸或乙二醇及其衍生物。颗粒的孔径小于1微米。如此获得的颗粒被描述为适合用作为制备形成热障的材料中的基础组分，并且特别是用于制造保护飞机发动机的部件。然而，所描述方法需要使用发泡剂，这使得实施该方法变得复杂，特别是使用乙二醇衍生物，乙二醇衍生物在分解时可以产生一氧化碳或二氧化碳，酮和/或醛或留下含碳残留物。而且，乙二醇衍生物现在由于其对某些靶器官的特定毒性而闻名。

在这种情况下，申请人开发了低表观密度的无机空心球形颗粒，这赋予它们非常低的本征热导率，这允许，一旦将它们分散在材料中，赋予所述材料令人满意的绝热性质。这些有利的热性质见于可以在各种温度下使用的材料中，特别是在室外或环境温度下(例如在-30℃-40℃之间)，如在建筑物中，或可在80至500℃的温度范围内使用的材料中，例如工业炉或私人使用的加热炉中，或者也可用于极端温度(例如800℃以上)的材料中，例如在用于飞机发动机涡轮机的热障中。申请人开发了一种简单的方法，其允许制备这样的无机颗粒，特别地不需要使用通过化学方法分解或在高温下碳化的在颗粒中心产生空隙的发泡剂或牺牲剂(或“模板剂”)。

发明概述

本发明的第一个目的是无机颗粒组，其特征在于该颗粒是球形的，微米尺寸的，空心的并且具有低表观密度。

第二个目的是这些颗粒作为热障的用途。

特别地，这些颗粒具有非常有利的热障效果，并且因此可以允许减轻在其中包含它们的材料，这尤其在航空，发动机或建筑物领域中可以是非常有利的。

本发明的另一目的是包含被分散在基体中的本发明颗粒的绝热材料。

另一个目的是用于制备根据本发明的颗粒的方法。

本发明的另一个目的是用于制备根据本发明的材料的方法，该方法包括使基体与球形，微米尺寸，低表观密度的空心颗粒组接触。

附图简述

图1：适用于实施根据本发明的方法的反应器的示意图。

图2：根据本发明的莫来石空心颗粒的扫描电子显微照片。

图3：根据本发明的氧化镁空心颗粒的扫描电子显微照片。

本发明的详细描述

本发明的第一个目的是一种包含无机颗粒的材料，其特征在于该颗粒是球形的，微米的和空心的，并且由所述颗粒组成的粉末的表观密度小于700kg.m^-3，并且优选为100-700kg.m^-3。