[发明专利]一种能在高温条件下使用的真空绝热材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空绝热材料，特别是涉及一种能在高温条件下使用的真空绝热材料。。

背景技术

环境污染、能源危机已成为当今世界性的问题，节约能源在绝热技术、低温冻藏、制冷工程等领域显得尤为重要。而研发环保、节能、高效的绝热材料不失为一种有效的解决途径。真空绝热板是近年来开发和研究的一种新型绝热材料，而传统意义上的真空绝热板所用的阻隔薄膜一般为尼龙保护层、铝箔层和聚乙烯热封层叠加而成，利用真空绝热原理，所制的的真空绝热板具有极低的导热系数，但是该材料只能在低温环境下使用，已不能满足在高温环境下的需求。而碳基复合材料和陶瓷基复合材料具有强度高，能够耐高温等特点，然而这些材料都具有较高的导热系数，如若用做绝热材料势必增加材料的厚度和重量。若将两者优势结合在一起，即将碳基复合材料或者陶瓷基复合材料制成真空绝热材料，则使得材料既能在高温下使用，同时也具有极低的热导系数。这将具有巨大的应用前景，特别是在国防工业、航空航天等方面。

文献“申请号为200520112605.6的中国专利”公开了一种真空绝热板。该材料包括阻隔膜层和保温板，所述的阻隔膜层的外表面有一层尼龙保护层，其内表面有一层聚乙烯热封层。文献“申请号为201010235788.6的中国专利”公开了另一种真空绝热板。在板状保温材料的中间设置贯穿保温板的空洞，在空洞的内壁覆有反射膜，并在空洞中放入吸气剂，用高阻隔膜包裹后抽真空，形成空洞式真空绝热板。以上两种真空绝热板采用真空绝热原理制成，通过最大限度提高内部真空度来隔绝热传导，具有极低的热导系数，但是该材料只能用于低温环境下，在高温情况下无法使用。文献“复合材料，尹洪峰，魏剑.冶金工业出版社”介绍了由化学液相浸渗法制备的2D C/SiC复合材料在平行碳纤维方向与垂直碳纤维方向的导热系数分别为14~20.6 W/m·K和5.9~7 W/m·K。文献“单向C/C复合材料导热系数的计算，陈洁，熊翔，肖鹏. 炭素技术，2008，27(2):1-4”介绍了单向C/C复合材料在平行碳纤维方向与垂直碳纤维方向的导热系数分别为40.65~51.12W/m·K和3.83~5.96W/m·K。由以上数据可知，对于一种实心的复合材料，并不能满足极低的导热系数的要求，发明一种具有极低导热系数且能耐超高温的材料则显得极为迫切。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有真空绝热材料使用温度低的限制，提供了一种能在高温条件下使用的真空绝热材料。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是1、一种能在高温条件下使用的真空绝热材料，其特征在于由保温材料芯材和陶瓷基复合材料外壳构成，保温材料芯材为氮化硼纤维、氧化锆纤维、多晶莫来石纤维、氧化铝纤维、氮化硼粉体、氧化锆粉体、莫来石粉体、氧化铝粉体中的一种或多种组成，陶瓷基复合材料外壳为碳纤维增强的碳基复合材料、碳纤维增强的碳化硅陶瓷基复合材料、碳纤维增强的碳基体与难熔金属碳化物基体共同组成的复合材料中的一种，陶瓷基复合材料外壳厚度为3~20mm，陶瓷基复合材料外壳内的气体的压强小于1000Pa。

本发明优点在于：1. 能够在1500℃以上环境下使用；2.具有极低的热导系数；3. 能够显著降低保温层的厚度，节省材料，减少重量。

附图说明

图1为一种能在高温条件下使用的真空绝热材料截面图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

实施例一

参照图1，一种能在高温条件下使用的真空绝热材料由保温材料芯材和陶瓷基复合材料外壳构成，其中[10]为陶瓷基复合材料外壳，[20]为保温材料芯材。陶瓷基复合材料外壳密封包裹保温材料芯材，保温材料芯材为氮化硼纤维组成的保温毡。陶瓷基复合材料为碳纤维增强的碳化硅陶瓷基复合材料，陶瓷基复合材料外壳厚度为10mm，外壳内的气体的压强小于1000Pa。

实施例二

参照图1，一种能在高温条件下使用的真空绝热材料由保温材料芯材和陶瓷基复合材料外壳构成，其中[10]为陶瓷基复合材料外壳，[20]为保温材料芯材。陶瓷基复合材料外壳密封包裹保温材料芯材，保温材料芯材为多晶莫来石纤维组成的保温毡。陶瓷基复合材料为碳纤维增强的碳基复合材料，陶瓷基复合材料外壳厚度为6mm，外壳内的气体的压强小于1000Pa。

实施例三