[发明专利]一种短切无机纤维增强绝热板

说明书

(一)技术领域

本发明涉及纤维增强隔热保温复合材料领域。

(二)背景技术

随着社会经济的高速发展，全球能源消耗急剧上升，能源紧缺已成为世界范围性的问题。隔热材料作为能源节约最有效的措施之一，已得到充分关注和广泛研究。在工业中采用良好的隔热材料有利于减少产品能耗，降低生产成本，增长设备使用寿命等，具有可观的社会经济效益。在军工及航空航天领域，其器件使用环境苛刻，要求其热防护系统不仅具有高效的隔热性能，还必须具备耐更高温、高可靠性及轻质高效等特征。因此，开展耐高温、高效隔热的复合隔热材料的研究，无论对于民用还是军用装备都具有重要的现实意义。

目前，根据国内外隔热材料研究的发展现状，隔热性能最好的属于纳米SiO₂气凝胶及在此基础上制备的复合体系。但其制备过程复杂，工艺难于控制，难于批量生产，且力学性能较差。而传统的陶瓷纤维板对一定波段内的红外线不具遮挡能力，因此，这一波段的辐射热能量将几乎穿过隔热板。在高温条件下，相对于骨架引起的固相传导和材料内部的气体分子碰撞引起的气相传导来说，气凝胶的辐射热传导在总热导率中占有相当大的比例。当作为隔热材料在高温环境中，尤其是冷热面温差大于100℃时，其热导率将大大增加。

(三)发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术中的不足之处而提供一种力学性能能好、保温隔热综合性能优异的短切无机纤维增强绝热板。本发明所述短切无机纤维增强绝热板的生产工艺简单，操作方便，成本低。

本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的：

即一种短切无机纤维增强绝热板，以短切无机纤维作为增强相，添加一种或多种隔热填料，并加入有机结合剂以及添加剂，经过混料、成型以及热处理后制得。其特征在于其组成重量份配比为：短切无机纤维10～40，隔热填料60～90，有机结合剂1～10，添加剂5～20。

本发明所采用的短切无机纤维是硅酸铝、玻璃纤维、玄武岩纤维、莫来石纤维和水镁石纤维中的一种或者一种以上的组合，其中，短切无机纤维的长度为3mm到50mm。

本发明所述的隔热填料是二氧化硅气凝胶、白炭黑、海泡石、膨胀珍珠岩和硅藻土中的一种或者一种以上的组合。

本发明所述的有机结合剂为树脂、葡萄糖、淀粉、糊精和纤维素中的一种或者一种以上的组合。

本发明所述的添加剂为钛白粉和六钛酸钾晶须中的一种或者两种的组合。

本发明所述的短切无机纤维增强绝热板，其制备工艺为：先将无机纤维短切至3mm～50mm的长度，再与隔热填料充分搅拌混合，再依次加入有机结合剂以及添加剂充分混合均匀，然后将物料倒入模具中加压成型，最后将成型后的样品置于600℃下热处理2h，即可得到本发明所述的短切无机纤维增强绝热板。还可以在本发明外表面黏贴纤维布、纤维纸增加牢度与美观度，再贴上铝箔提高材料隔热性能。

(四)具体实施方式

实施例1：将短切硅酸铝纤维20份，白炭黑60份，酚醛树脂10份以及钛白粉10份加入到混料设备中，充分搅拌混合均匀，再将混合物料放入模具中加压成型；最后将成型后的样品置于600℃下热处理2h，即可得到本发明所述的短切无机纤维增强绝热板。

实施例2：将短切玻璃纤维15份，二氧化硅气凝胶50份，海泡石粉17份，淀粉5份，树脂5份以及钛白粉8份加入到混料设备中，充分搅拌混合均匀，再将混合物料放入模具中加压成型，最后将成型后的样品置于600℃下热处理2h，即可得到本发明所述的短切无机纤维增强绝热板。

实施例3：将短切硅酸铝纤维25份，白炭黑20份，海泡石粉20份，膨胀珍珠岩粉20份，葡萄糖5份，糊精5份以及钛白粉5份加入到混料设备中，充分搅拌混合均匀，再将混合物料放入模具中加压成型；最后将成型后的样品置于600℃下热处理2h，即可得到本发明所述的短切无机纤维增强绝热板。