[发明专利]一种溶胶凝胶法制备的红外光反射保温炭毡及其应用

摘要

一种溶胶凝胶法制备的红外光反射保温炭毡及其应用，该红外光反射保温炭毡按照以下方法制成：（1）将红外光反射材料的前驱体在pH≤3的酸性环境下，逐渐水解，形成溶胶；（2）将待处理的炭毡母体或者炭‑炭复合材料母体，浸渍到经步骤（1）生成的溶胶中，使溶胶成分包覆在炭骨架上；（3）将经步骤（2）处理后的母体通过调节温度和时间，使包覆在炭毡母体或炭‑炭复合材料母体之炭骨架上的溶剂充分凝固成为凝胶；（4）将经步骤（3）处理后的母体进行高温煅烧，使凝胶从无定型态转变成为纳米结晶态而成纳米红外光反射材料。使用本发明红外光反射保温炭毡于工业炉中，能够节能降耗；延长工业炉使用寿命。

主权项

1.一种溶胶凝胶法制备的红外光反射保温材料，其特征在于，按照以下方法制成：(1)将红外光反射材料的前驱体在pH值为1～3的酸性环境下，逐渐水解，形成溶胶；(2)将待处理的炭毡母体或者炭‑炭复合材料母体，浸渍到经步骤(1)生成的溶胶中，使炭毡母体或者炭‑炭复合材料母体的炭纤维骨架基体与溶胶充分接触，浸润后，溶胶成分包覆在炭骨架上；(3)将经步骤(2)处理后的炭毡母体或者炭‑炭复合材料母体通过调节温度和时间，即温度升高至≥40℃，或者在常温下，经过3天以上陈化，使包覆在炭毡母体或炭‑炭复合材料母体之炭骨架上的溶胶充分凝固成为凝胶；(4)将经步骤(3)处理后的炭毡母体或者炭‑炭复合材料母体进行高温煅烧，煅烧温度为550℃～1600℃，煅烧时间为60～120min，红外光反射材料的前驱体凝胶分解成红外光反射材料，粘接在炭毡母体或者炭‑炭复合材料母体炭骨架上，同时经过煅烧，该凝胶从无定型态转变成为纳米结晶态而成纳米红外光反射材料；所述红外光反射材料的用量为炭毡母体或炭‑炭复合材料母体重量的0.5％～25％；步骤(2)中，所述炭毡母体或炭‑炭复合材料母体的密度为0.1～1.8g/cm3；所述红外光反射材料是TiO2、SiO2、Al2O3中的一种；TiO2的前驱体为钛酸四丁酯、硫酸钛、四氯化钛中的一种，SiO2的前驱体为正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯、二甲基二乙氧基硅烷中的一种，Al2O3的前驱体为有机铝或三氯化铝；步骤(1)中，所述溶胶中加入5wt％～10wt％的环氧树脂或者酚醛树脂。