[发明专利]一种轻质高效多层隔热材料及其制备方法

权利要求书

1.一种轻质高效多层隔热材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）将纤维预制体浸渍溶胶，制得气凝胶复合材料；

（2）用纤维布包裹缝合步骤（1）制得的气凝胶复合材料，得到隔热材料预制体；所述纤维布由选自由玻璃纤维、高硅氧纤维、玄武岩纤维、石英纤维、硅酸铝纤维、氧化铝纤维和莫来石纤维组成的组的纤维纱线制成；所述纤维纱线的线密度为20~50tex，所述纤维纱线的捻度为50~80T/M；所述纤维布的面密度为80~500g/m²，所述纤维布的厚度为0.1~0.4mm；所述缝合的缝合间距为20~40mm；

（3）在步骤（2）得到的隔热材料预制体的表面粘接反射膜，制得轻质高效多层隔热材料；所述反射膜为聚酰亚胺镀金属膜，所述反射膜的厚度为20~40μm；所述轻质高效多层隔热材料的密度为0.16~0.22g/cm³，室温导热系数为0.012~0.020W/m·K，200℃导热系数为0.016~0.022W/m·K，400℃导热系数为0.018~0.026W/m·K，耐热温度为500℃。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）包括如下子步骤：

（a）利用溶胶前驱体浸渍纤维预制体，得到浸渍体；和

（b）将步骤（a）得到的浸渍体依次进行室温老化步骤、溶剂置换步骤和超临界干燥步骤，由此制得所述气凝胶复合材料。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

在步骤（3）中，采用硅橡胶胶粘剂将所述反射膜粘接于所述隔热材料预制体的表面。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

所用硅橡胶胶粘剂为室温硫化硅橡胶胶粘剂。

5.根据权利要求1至4任一项所述的制备方法，其特征在于：

所述纤维预制体由选自由玻璃纤维、高硅氧纤维、玄武岩纤维、石英纤维、硅酸铝纤维、氧化铝纤维和莫来石纤维组成的组的纤维制成。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

在步骤（a）中，所述溶胶前驱体为含有硅酸酯、溶剂、水和催化剂的胶液或所述溶胶前驱体为含有硅溶胶和催化剂的胶液；和/或

在步骤（a）中，所述浸渍为常温常压浸渍；和/或

在步骤（b）中，所述室温老化的时间为12~48h；和/或

在步骤（b）中，所用溶剂置换的溶剂为乙醇，每次所述溶剂置换的时间为1~3天，所述溶剂置换的次数为2~4次；和/或

在步骤（b）中，所用超临界干燥的干燥介质为CO₂。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：

所述溶胶前驱体为由硅酸酯、溶剂、水和催化剂组成的胶液，所述硅酸酯为硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸丙酯中的一种或多种，所述溶剂为乙醇和/或丙酮，所述催化剂为盐酸、氨水和氟化铵中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述纤维布由选自由玻璃纤维和玄武岩纤维组成的组的纤维纱线制成。

9.根据权利要求1至4任一项所述的制备方法，其特征在于：

在步骤（2）中，采用缝合线进行所述缝合；

所述缝合线采用纤维缝合线，所述纤维缝合线采用线密度为90~200tex的纱线制得。

10.由权利要求1至9任一项所述的制备方法制得的轻质高效多层隔热材料。

11.根据权利要求10所述的轻质高效多层隔热材料，其特征在于：

所述轻质高效多层隔热材料的密度为0.16~0.22g/cm³，室温导热系数为0.012~0.020W/m·K，200℃导热系数为0.016~0.022W/m·K，400℃导热系数为0.018~0.026W/m·K，耐热温度为500℃。