[发明专利]一种耐高温辐射透波隔热材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种耐高温辐射透波隔热材料的制备方法。具体地说，本发明方法包括：将三价铬盐稀释溶解，加入碱性试剂，得到铬盐络合物溶液；使用铬盐络合物溶液浸渍透波纤维增强体，经溶胶‑凝胶后干燥，得到纤维预制体；将纤维预制体进行烧结，得到三氧化二铬复合的纤维增强基体；使用二氧化硅溶胶浸渍纤维增强基体，经溶胶‑凝胶、老化、溶剂置换、干燥，得到纤维增强的气凝胶复合材料；对纤维增强的气凝胶复合材料进行防潮处理，得到耐高温辐射透波隔热材料。本发明还提供耐高温辐射透波隔热材料及其应用。本发明方法能控制三氧化二铬粒径及晶型，保证本发明材料具有优异的高温抗辐射性能和介电性能。

本案为申请日2016年11月16日，申请号201611025658.3，名称“一种耐高温辐射透波隔热材料及其制备方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种耐高温辐射透波隔热材料及其制备方法，属于热防护技术领域。

背景技术

气凝胶材料是一种新型低密度纳米多孔材料，是目前隔热性能最好的固体材料，气凝胶由纳米颗粒相互聚积形成，具有三维网络纳米多孔结构，可以显著地降低材料的固体导热、对流传热和辐射传热，而气凝胶对2～10μm的近红外波长几乎透明，而高温下，辐射传热的作用十分明显，若不加任何抗红外遮光剂，气凝胶的高温隔热效果降低，加入遮光剂后可改变气凝胶中各传热途径的比例，由于高温下辐射传热的机理比较复杂，大多研究工作只停留在理论定性分析，本发明人通过深入实验并结合大量理论分析，提出了一种耐高温辐射透波隔热材料的制备方法以及由该方法制得的耐高温辐射透波隔热材料。

针对气凝胶高温隔热效果的研究不少，遮光剂与气凝胶复合材料的制备方法有以下几类：(1)在气凝胶材料中添加炭黑、碳化硅红外遮光剂，制备出可在1200摄氏度条件下使用的高温隔热的气凝胶复合材料(参见CN201410456744.4，名称为一种高温隔热的气凝胶复合材料)，但是存在制备方法操作繁杂，需要分层制作并需要用多种遮光剂等问题。(2)在气凝胶中添加红外遮光剂二氧化钛，再通过溶胶凝胶及超临界干燥制备成复合材料(参见CN200510031952.0，名称为一种气凝胶绝热复合材料及其制备方法)。(3)在硅石气凝胶中掺杂纤维、遮光剂等制备得到强度高和隔热性能好的气凝胶隔热材料(参见CN200510012154.3，名称为一种多孔粉体掺杂的硅石气凝胶隔热材料的制备方法)。然而，这些专利并没有使用高纯度的铬盐络合物，而且没有经过高温烧结步骤，无法去除原料中的有机小分子物质和金属杂质，遮光剂粒子直径差异过大并且不可控，更无法按预期形成处在适当粒径范围的三氧化二铬晶粒，因此得不到预期的室温热导率、介电常数和损耗角正切，使得耐高温辐射透波隔热性能不足。

发明内容

为了克服现有技术不足，本发明提供了一种高温电性能稳定、且隔热效果优异的耐高温辐射透波隔热材料及其制备方法和应用。

本发明在第一方面提供了一种耐高温辐射透波隔热材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)铬盐络合物的制备：将三价铬盐稀释在稀释溶剂中，加入碱性试剂，得到铬盐络合物溶液；

(2)浸渍：使用所述铬盐络合物溶液浸渍透波纤维增强体，经溶胶-凝胶后干燥，得到纤维预制体；

(3)烧结：将所述纤维预制体进行烧结，得到三氧化二铬复合的纤维基体；

(4)气凝胶复合：使用二氧化硅溶胶浸渍所述纤维增强基体，经溶胶-凝胶、老化、溶剂置换、干燥，得到纤维增强的气凝胶复合材料；

(5)防潮处理：对纤维增强的气凝胶复合材料进行防潮处理，得到所述耐高温辐射透波隔热材料。

本发明在第二方面提供了一种耐高温辐射透波隔热材料，所述耐高温辐射透波隔热材料包含透波型纤维和三氧化二铬。