[发明专利]一种高反射耐辐照纤维隔热材料

说明书

一种高反射耐辐照纤维隔热材料，由单层纤维绵纸构成，骨架为硅酸铝纤维，按质量百分比计包括35‑45%纤维平均直径为1‑3µm，且纤维直径呈正态分布的硅酸铝纤维、10‑20%的金红石型二氧化钛、10‑15%的短晶须六钛酸钾、10‑15%的胶黏剂、5‑10%的分散剂。纤维隔热材料由单层绵纸叠加而成，硅酸铝纤维骨架在水平方向分布，无贯穿的垂直纤维，降低了材料的整体导热系数；单层纤维绵纸中二氧化钛和六钛酸钾质量比例为1‑1.5:1，硅酸铝纤维和二氧化钛质量比例为1.5‑2:1，硅酸铝纤维骨架在水平方向分布，二氧化钛和六钛酸钾颗粒在绵纸中呈梯度分布，在纤维隔热材料内部形成多层反射屏障，可以有效增大整体反射率以及耐辐照性能，使材料在高温高辐照环境下实现长时间应用。

技术领域

本发明专利涉及一种纤维隔热材料，特别是涉及一种高反射耐辐照纤维隔热材料，能够在高温高辐照环境下实现长时间应用。

背景技术

硅酸铝耐火纤维作为高温绝热材料和耐火材料已有很长的历史。近年来，这种材料又作为隔热材料被用来制备新的薄层陶瓷纤维复合材料绝热层，并在航空航天领域获得了广泛的应用，尤其在要求质量轻和占用空间有限的绝热部位，这一材料得到了最有效的利用，达到了理想的热防护效果，从而越来越受到重视。目前，许多国家都开展了对硅酸铝纤维的研制和应用工作，其中美国、前苏联、日本和英国等处于领先地位，特别是美国开发出许多新品种。硅酸铝纤维是取代石棉的新型材料，广泛用于冶金、电力、机械、化工的热能设备上的保温并在航空航天领域及其他领域得到大量应用。

随着高科技工业的迅速发展，对隔热材料的性能提出了越来越高的要求。隔热材料的耐温和隔热性能直接影响着设备的正常运转和使用寿命。硅酸铝纤维制品由于具有良好的高温隔热性能，近年来在各热能设备上得到了较广泛的应用。然而，在高温下硅酸铝纤维发生变化，纤维结构破碎导致纤维的使用温度受限以及保温隔热效果下降，为了满足新型设备的隔热要求，硅酸铝纤维的耐温和隔热性能需要得到进一步的改善。在硅酸铝纤维中添加填料制备复合型硅酸铝纤维是一种有效提高硅酸铝耐火纤维保温隔热性能的方法。

申请号为200510104227.1的中国发明专利公开了硅酸铝纤维/六钛酸钾晶须复合隔热材料及其制备方法，该制备方法中隔热材料的组分为：硅酸铝纤维40~65份，六钛酸钾晶须10~45份，结合剂5~20份，助剂2~8份，均为重量份，其中使用的硅酸铝纤维直径为2~4nm，六钛酸钾直径为2~4μm，长径比为10~20。复合隔热材料的制备方法包括：将硅酸铝纤维棉加入水中搅成浆料，加入六钛酸钾晶须、在搅拌的同时加入结合剂和助剂。浆料逐渐形成絮状物，当浆料中的液体由浑浊变为澄清时将絮状物抄出，成型，烘干，即可制得硅酸铝纤维/六钛酸钾晶须复合隔热材料，该发明的隔热材料可在1200℃使用，降低了高温下的热导率。其缺点是硅酸铝纤维采用单一轻质填料六钛酸钾只能对红外光进行反射隔热保温效果有限，影响材料的整体保温效果。

申请号为201410482646.8的中国发明专利公开了一种低热导率的复合高温隔热材料及其制备方法，低热导率的复合高温隔热材料原料质量份数为：硅酸铝纤维40~65份，二氧化硅粉体30~50份，六钛酸钾晶须10~40份，结合剂5~20份，助剂2~8份。将硅酸铝纤维棉、二氧化硅粉体加入水中，搅拌，形成浆料；然后，加入六钛酸钾晶须，在搅拌的同时逐次加入结合剂和助剂；当浆料中液体由浑浊变为清澈时，将絮状物抄出，成型，烘干，即得，可在1200℃下使用。其缺点是纳米二氧化硅的对于高温下的红光没有反射作用不能有效的阻隔辐射传热，整体反射效率低。

如上述两个专利，在高温隔热保温方面，特别是针对高温辐射传热方面，单一的硅酸铝纤维普遍存在反射效率低，制作成本高等问题，而整体的保温层高温下隔热保温效果低，还不能满足目前的应用现状，因此急需一种新型的高反射耐辐照纤维隔热材料来解决现有的问题。

发明内容

本发明专利的目的旨在克服现有技术的不足，提供一种高反射耐辐照纤维隔热材料，制备工艺简单，制备成本低，在高温下反射效率高，耐辐照性能好，整体保温效果好。