[发明专利]一种新能源汽车用气凝胶复合材料及其加工方法与应用

说明书

本发明属于新能源汽车NVH零部件技术领域，具体涉及一种新能源汽车用气凝胶复合材料及其加工方法与应用，所述气凝胶复合材料包括底层、中间层、外层和粘接剂，所述底层和外层通过粘接剂粘接在中间层的两侧，所述气凝胶复合材料的厚度为3‑20mm，密度为100‑200kg/m3，其目的是：用来解决背景技术中指出的普通的气凝胶材料不能用于汽车零部件的包覆件的问题，通过本方案提供的气凝胶复合材料，拓展气凝胶复合材料在汽车领域的应用，能够达到汽车部件隔热、吸声、轻量化的要求。

技术领域

本发明属于新能源汽车NVH零部件技术领域，具体涉及一种新能源汽车用气凝胶复合材料及其加工方法与应用。

背景技术

气凝胶作为目前已知最轻(0.003～0.1g/cm³)、热导率[0.005～0.02W/(m·K)]最低、孔隙率最高(80％～90％)的固体材料，在热学、力学、声学等领域显示许多奇特的性能，已经进入国务院《2030年前碳达峰行动方案》基础材料研发推广目录。性能如此优异的气凝胶材料，在汽车领域目前仅在新能源车电池的电芯之间作为防火隔热材料使用，还有很多应用场景未开发出来。

中国专利：CN113845331A，其公开了一种新能源汽车电池用纳米气凝胶防火毡材料及其生产制备方法，此方法属常温常压工艺制备气凝胶毡，所含气凝胶粉体与基体玻纤毡是物理混合在一起，在运输挪移过程中容易掉粉(掉粉率＞10％)，导致气凝胶实际利用率偏低，并且此专利只将材料以平面片材的形式进行使用，没有提出用于异形曲面结构的汽车部件成型的有效方案。

中国专利：CN110862255A，其公开了一种气凝胶毡复合材料的连续生产工艺及应用，该专利中气凝胶粉体是在常温常压加碱性催化剂作用下制作的，并且气凝胶粉体与复合材料通过热熔胶粘接，热熔胶不耐80℃以上高温，超过80℃热熔胶会熔化流动，导致气凝胶粉体不能稳定的与复合材料粘接，影响最终材料的耐温一致性和隔音一致性。汽车电机包覆隔音隔热件、电控包覆隔音隔热件耐温要求一般在100℃以上，因此该专利所述气凝胶毡复合材料在汽车隔热领域应用受限。

中国专利：CN111703142A，其公开了一种高效隔热夹层结构气凝胶防热材料及其制备方法，该专利中面层材料采用陶瓷面板，该气凝胶复合材料不能用于模压成型汽车隔热部件，因为陶瓷面板模压会碎。

上述公开专利中，都不能提供用于汽车电机包覆件、电控包覆件、电池壳体包覆件的隔音、隔热性能稳定的、一致性比较好的气凝胶复合材料，并且上述专利中都没有公开气凝胶复合材料用于汽车零部件压制成型的可靠解决方案。

发明内容

本发明的目的是：旨在提供一种新能源汽车用气凝胶复合材料及其加工方法与应用，用来解决背景技术中指出的普通的气凝胶材料不能用于汽车零部件的包覆件的问题，通过本方案提供的气凝胶复合材料，拓展气凝胶复合材料在汽车领域的应用，能够达到汽车部件隔热、吸声、轻量化的要求。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种新能源汽车用气凝胶复合材料，所述气凝胶复合材料包括底层、中间层、外层和粘接剂，所述底层和外层通过粘接剂粘接在中间层的两侧，所述气凝胶复合材料的厚度为 3-20mm，密度为100-200kg/m3。

进一步，所述中间层为气凝胶毛毡，所述底层为纤维布，所述外层为延展性金属，所述粘接剂为环保阻燃聚丙烯酸。

通过限定底层、中间层和外层的材料，使气凝胶复合材料满足汽车部件隔热、吸声、轻量化的要求。

进一步，所述气凝胶毛毡以玻纤毡为载体，采用CO₂超临界干燥法制备得到，所述CO₂超临界干燥法制备过程中，采用高温和高压。

通过以玻纤毡为载体，并以高温、高压条件，使CO₂超临界干燥法制备得到的气凝胶粉体含量为10-40％，具有良好的隔音、隔热效果，且性能稳定，掉粉率低于3％。