[发明专利]一种轻质柔性可重复使用防隔热一体化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种轻质柔性可重复使用防隔热一体化材料，其特征在于以柔性纤维毡为骨架支撑，填充耐高温低热导率气凝胶，表面为高发射率防热涂层；其中所述的耐高温低热导率气凝胶为Al₂O₃-SiO₂复合气凝胶；所述的高发射率防热涂层由质量百分量为10-50％MoSi₂和质量百分量为50-90％的Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂玻璃组成。

2.根据权利要求1所述的轻质柔性可重复使用防隔热一体化材料，其特征在于所述的柔性纤维毡为氧化铝纤维毡或莫来石纤维毡。

3.根据权利要求1所述的轻质柔性可重复使用防隔热一体化材料，其特征在于Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂玻璃的组分及各组分的质量百分量为5-10％的Al₂O₃，65-80％的SiO₂和15-25％的Na₂B₄O₇·10H₂O。

4.根据权利要求1所述的轻质柔性可重复使用防隔热一体化材料，其特征在于防隔热一体化材料的密度0.35-0.4g/cm³,内部隔热材料热导率0.025-0.03W/(m·K)，表面涂层发射率大于0.85。

5.一种制备如权利要求1所述的轻质柔性可重复使用防隔热一体化材料的方法，其具体步骤如下：

(1)气凝胶填充的柔性纤维毡的制备：以柔性纤维毡为增强体，以正硅酸四乙酯为硅源，无机铝盐为铝源，环氧化物为网络形成剂，混合均匀后，经溶胶-凝胶、老化和超临界干燥后得到Al₂O₃-SiO₂气凝胶填充的柔性纤维毡；

(2)Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂玻璃制备：分别称取不同质量百分比的玻璃原料，置于混料罐中，用磨机混合；待炉温升至1450-1650℃，将放有混合粉料的铂金坩埚置于炉中，保温4-6h，取出后放入水中急冷，得到耐高温玻璃熔块，然后放入振动磨中，破碎得到玻璃粉，放入干燥器中备用；

(3)称取质量百分比为10-50％的二硅化钼和质量百分比为50-90％Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂玻璃置于尼龙球磨罐中，以乙醇为溶液，加入分散剂，进行球磨混合处理，得到浆料；

(4)涂层制备：采用料浆喷涂的方法将步骤(3)中的料浆喷涂到步骤(1)中经过热处理的基材表面；

(5)将喷涂好的试样干燥；然后将炉温升至1150-1250℃，将试样放入炉中，保温20-60min后，从炉中取出试样，从而得到防隔热一体化材料。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于步骤(1)中气凝胶填充的柔性纤维毡的制备为：无机铝盐、正硅酸四乙酯、乙醇、去离子水按照1：(0.125-1)：(8-15)：(10-50)的摩尔比混合均匀后，在40-70℃的温度下均匀搅拌1-4h，使其充分水解后得到硅铝复合溶胶；冷却后，加入环氧化物，其中环氧化物与无机铝盐的摩尔比为(5-15)：1，继续搅拌10-30min后将其注入到柔性纤维毡内，得到纤维增强的Al₂O₃-SiO₂复合湿凝胶，经过老化和乙醇超临界干燥后得到气凝胶填充的柔性纤维毡；其中乙醇超临界干燥参数为：压力8-12MPa，温度250-270℃，时间2-5h。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于步骤(3)中所述分散剂溶液为羧甲基纤维素溶液或聚丙烯酸胺溶液中的至少一种，其浓度为0.01-0.05g/mL。