[发明专利]制备气凝胶颗粒的方法和气凝胶涂布部件

说明书

提供一种用于制备气凝胶颗粒的方法和涂布部件。所述涂布部件包括基材和涂层。所述涂层包括从热气体射流或等离子体射流喷射的气凝胶颗粒。所述方法包括将一个或多个凝胶颗粒馈入到热气体射流或等离子体射流中的步骤。所述一个或多个凝胶颗粒足够小以准许在所述颗粒位于所述射流中的时间期间进行超临界干燥。所述方法进一步包括以下步骤：将所述一个或多个凝胶颗粒暴露于所述热气体射流或等离子体射流的温度和压力，以在射流发射器外部和/或在不具有经密封压力容器的情况下产生气凝胶颗粒。

技术领域

本发明大体上涉及一种制备气凝胶颗粒的方法和气凝胶涂布部件。更具体地说，本发明大体上涉及一种使用热气体射流或等离子体射流来制备气凝胶颗粒的方法和气凝胶涂布部件。

背景技术

由于气凝胶材料的极高孔隙度，其具有极低的导热性系数，从而使其成为极佳的热绝缘体。使用被称为超临界干燥的技术来制成气凝胶，其中对凝胶加热并加压直到凝胶的液体组分超临界为止，其中液体和气体同时存在，且接着将凝胶减压和/或冷却成气相。通过以此方式来避开液相与气相之间的界限，凝胶不会在其结构方面显现出其将会在“典型”干燥中经历的较高表面张力。

通常在腔室中产生气凝胶结构，其中超临界流体扩散到腔室中的空气中，且因此从凝胶扩散出来。在一些工艺中，接着对腔室中的空气清除并用新空气替换通常会重复若干次，直到所有或大部分液体从凝胶中消失，从而留下气凝胶为止。然而，此类方法需要可以进行加压和加热的腔室，并提出一些限制，例如对最终气凝胶产品的大小限制。

发明内容

在示范性实施例中，提供一种用于制备气凝胶颗粒的方法。所述方法包括将一个或多个凝胶颗粒馈入到热气体射流或等离子体射流中的步骤。所述一个或多个凝胶颗粒足够小以准许在所述颗粒位于所述射流中的时间期间进行超临界干燥。所述方法进一步包括以下步骤：将所述一个或多个凝胶颗粒暴露于所述热气体射流或等离子体射流的温度和压力，从而产生所述一个或多个气凝胶颗粒。

除了上述示范性实施例，本发明还提供以下技术方案：

技术方案1：根据上述示范性实施例的方法，所述热气体射流或等离子体射流选自由以下组成的组：等离子体射流、空气射流、空气等离子体射流、CO₂射流、HVOF射流和其组合。

技术方案2：根据上述示范性实施例的方法，所述馈入包括雾化所述一个或多个凝胶颗粒。

技术方案3：根据上述示范性实施例的方法，在不具有经密封压力容器的情况下产生所述气凝胶颗粒。

技术方案4：根据上述示范性实施例的方法，进一步包括将所述气凝胶颗粒喷射到所要表面上。

技术方案5：根据技术方案4的方法，所述所要表面是选自以下组成的组的较大部件的表面：可磨耗密封件、涡轮机部件、储存器、低温装置、管线、天然气和石油的管线系统、驳船、轮船和其组合。

技术方案6：根据上述示范性实施例的方法，进一步包括将主涂层涂覆到所要表面上。

技术方案7：根据上述示范性实施例的方法，进一步包括在暴露之前将添加剂材料与所述一个或多个凝胶颗粒混合，以形成混合的复合材料。

技术方案8：根据技术方案7的方法，进一步包括将所述混合的复合材料喷射到所要表面上。

技术方案9：根据技术方案7的方法，所述添加剂材料选自以下组成的组：陶瓷、基于氧化铝的陶瓷、基于硅的陶瓷、基于氧化锆的陶瓷和其组合。

技术方案10：根据技术方案9的方法，所述添加剂材料进一步包括聚酯。

技术方案11：根据技术方案9的方法，进一步包括将主涂层涂覆到所要表面上。