[发明专利]一种复合气凝胶自保温模板及其制备方法

说明书

本发明涉及一种复合气凝胶自保温模板，至少包括：基底层(1)，内部填充有气凝胶以降低热量在所述基底层(1)中的传热速度；表面覆盖层(3)，按照粘接的方式设置于基底层(1)的表面上以对所述基底层(1)进行覆盖保护；加固层(2)，设置于所述基底层(1)中以增加基底层(1)的机械强度；所述加固层(2)由导热材料制成，在基底层(1)的第一侧的热量传输至其第二侧的情况下，至少部分热量能够经所述加固层(2)吸收并外排至所述基底层(1)之外以使得所述第二侧的温度上升速率能够减小。

技术领域

本发明属于保温隔热技术领域，尤其涉及一种复合气凝胶自保温模板及其制备方法。

背景技术

市场上应用较多的无机类保温材料如：发泡水泥板，膨胀珍珠岩等。这类材料的具有优异的防火性能，耐高温能力强在高温条件下不燃烧不分解，但是保温效果差，远远不及有传统有机材料，其导热系数多维持在0.06W·m^-1·K^-1以上，同时，这些材料还存在着其他的缺陷，如：发泡水泥不仅导热系数高，而且强度较普通水泥差，不利于大规模应用；膨胀珍珠岩的防水效果极差，易吸水，影响其保温性和寿命。这些都严重限制了传统无机保温材料的广泛的应用。上述背景下，二氧化硅气凝胶及其复合材料为代表的新型保温材料，导热系数低(0.01-0.03W·m^-1·K^-1)，且不燃防火，其原料丰富，使用和生产过程中对环境没有污染，是非常理想的保温材料，目前已成为保温材料的研究热点。

纤维增强二氧化硅气凝胶复合材料是采用具有一定强度的纤维通过原位合成或机械共混合的方法复合到气凝胶中，最终得到既能保持气凝胶优异性能，又具有一定力学强度的二氧化硅气凝胶复合材料。复合的纤维一般有两种形式，即短切纤维和已成型的纤维毡。纤维增强二氧化硅气凝胶复合材料可实现作为单独的块体复合材料用于实际工程中。例如公开号为CN103360019A的发明专利以正硅酸乙酯为硅源，用静电纺丝方法制备碳化硅纤维毡，通过原位合成方法将纤维毡浸入硅溶胶中，通过常压干燥制备碳化硅纤维毡复合的二氧化硅气凝胶复合材料，制备的二氧化硅气凝胶复合材料具备超疏水，力学强度增加碳化硅纤维红外遮光作用使复合材料可在高温下使用，提高了二氧化硅气凝胶的高温隔热能力。还例如公开号为CN108940139A的专利文献，公开了一种蜂窝基材增强气凝胶复合材料、制品及制备方法，由上下贯通的蜂窝材料与蜂窝材料孔隙中的气凝胶组成，其制备方法是将上下贯通蜂窝基材浸润在溶胶中，共同形成湿凝胶，再经老化、干燥后制得蜂窝基材增强气凝胶复合材料，在复合材料的上下面覆盖有涂层或薄膜或片材或布料即得蜂窝基材增强气凝胶复合材料制品。本发明选择相应种类的气凝胶和蜂窝基材，可获得整块的气凝胶采光隔热板或轻质高强高隔音性能气凝胶防护板，还可获得绝缘或导电、高温或低温的产品，可广泛应用于国防军工、航天航空、高速列车、轮船舰艇、汽车、建筑墙体、建筑天窗等领域。但是其并不能够应对当集中加热一处时所导致的局部材料消耗过快，并不能提高复合气凝胶自保温模板的使用寿命。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

如本文所用的词语“模块”描述任一种硬件、软件或软硬件组合，其能够执行与“模块”相关联的功能。