[发明专利]强界面化学键合的磷酸盐隔热层、其制备方法及复合材料

说明书

本发明提供了一种强界面化学键合的磷酸盐隔热层，包括基体和陶瓷填料；所述基体由Al(OH)₃、H₃PO₄、CuO制备得到。本申请还提供了所述强界面化学键合的磷酸盐隔热层的制备方法。本申请磷酸盐隔热层通过陶瓷填料改性磷酸铜，集合了陶瓷填料耐高温、发射率高与磷酸铜材料优异的力学性能与低的热导率，使其具有耐高温和隔热的作用；同时由于磷酸铜材料在常温下即可固化成型，可控性高，可以很好的满足多种航天产品的隔热需求。因此，本发明提供的磷酸亚隔热层在具有优异性能的同时还具有工艺简单、制备周期短、生产成本低、可控性高等优势。

技术领域

本发明涉及材料表面处理技术领域，尤其涉及强界面化学键合的磷酸盐隔热层、其制备方法及其复合材料。

背景技术

随着科学技术的高速发展，大量的新能源技术被研究应用。与此同时，提高能源的利用效率也是未来可持续能源规划中的一个重要部分。其中，隔热材料的发展起到了至关重要的作用，其在航空航天、汽车、建筑、家用电器和石化工业等领域都得到了广泛的应用。例如，优异的隔热性能是高超声速飞行器外壳至关重要的要求，以保护飞行器内部不受表面超高温度的影响。

目前，常用的隔热材料包括陶瓷隔热瓦、有机隔热材料以及陶瓷气凝胶等。尽管这些隔热材料在应用中产生了理想的结果，但是它们存在使用温度低、热匹配性差以及生产工艺复杂等缺点，此外，隔热材料与防热材料的连接也是实际应用中的一个难点，这在某些情况下降低了工艺的可行性，特别是在大型结构的制作和修理的过程中不容易实现。

与上述隔热材料相比，磷酸盐是一种较为实用的材料，其具有低温固化、结构设计性灵活以及结合力强的优点。磷酸盐为隔热材料的发展提供了机会，是一种具有很大应用前景的新型隔热材料。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种强界面化学键合的磷酸盐隔热层，本申请提供的磷酸盐隔热层具有良好的界面结合，且明显提高基底材料的隔热性能和耐高温性能。

有鉴于此，本申请提供了一种强界面化学键合的磷酸盐隔热层，包括基体和陶瓷填料；所述基体由Al(OH)₃、H₃PO₄、CuO制备得到。

优选的，所述陶瓷填料选自Al₂O₃和SiC中的一种或两种。

优选的，所述Al(OH)₃的含量为1～30重量份，所述H₃PO₄的含量为30～80重量份，所述CuO的含量为50～150重量份，所述Al₂O₃的含量为1～30重量份，所述SiC的含量为1～25重量份。

优选的，所述Al(OH)₃的含量为1～10重量份，所述H₃PO₄的含量为30～50重量份，所述CuO的含量为70～100重量份，所述Al₂O₃的含量为1～10重量份，所述SiC的含量为1～8重量份。

本申请还提供了一种强界面化学键合的磷酸盐隔热层的制备方法，包括以下步骤：

A)将Al(OH)₃、H₃PO₄、CuO混合制备成磷酸铜基体；

B)将陶瓷填料加入到步骤A)得到的基体材料中，搅拌、静置后固化，得到强界面化学键合的磷酸盐隔热层。

优选的，所述陶瓷填料选自Al₂O₃和SiC中的一种或两种。