气凝胶复合结构材料及其制备方法和应用，包含其的结构或装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106747266A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201710055480.5B32B17/06(2006.01)(22)申请日2017.01.24B32B7/12(2006.01)(71)申请人南京马尔堡新材料科技有限公司地址210000江苏省南京市高新开发区惠达路9号国电南自研发东楼5层511-4室(72)发明人闫聪徐鹏(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人金相允(51)Int.Cl.C04B30/02(2006.01)B32B3/18(2006.01)B32B9/00(2006.01)B32B9/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称气凝胶复合结构材料及其制备方法和应用，包含其的结构或装置(57)摘要本发明提供了气凝胶复合结构材料及其制备方法和应用，包含其的结构或装置。本发明所述气凝胶复合结构材料中，通过将气凝胶、中空玻璃微珠和增强纤维网等材料相结合，从而能够有效提高材料的抗压性能，同时还能够保留气凝胶原有的隔热性好、密度低的性能；进一步的，本发明气凝胶复合结构材料还能够进一步用于制备耐压隔热材料，或者包含气凝胶复合结构材料的耐压隔热结构或装置。本发明方法中，通过采用物理的方法将气凝胶、中空玻璃微珠以及增强纤维网结合起，从而能够方便、快捷的提供一种具有高抗压性能的新型材料，而且制备成本低廉，易于大规模生产制备。CN106747266ACN106747266A权利要求书1/1页1.一种气凝胶复合结构材料，其特征在于，所述气凝胶复合结构材料由气凝胶、中空玻璃微珠以及增强纤维网组成。2.根据权利要求1所述的气凝胶复合结构材料，其特征在于，所述增强纤维网为聚酯、尼龙、玻纤、碳纤、聚丙烯或者芳纶中的一种或几种材质的复合增强纤维网。3.根据权利要求1所述的气凝胶复合结构材料，其特征在于，所述气凝胶复合结构材料还进一步包括贴面层；其中，所述贴面层设置于所述气凝胶复合结构材料的表面。4.根据权利要求3所述的气凝胶复合结构材料，其特征在于，所述贴面层为聚酯、尼龙、玻纤、碳纤、聚丙烯或者芳纶中的一种或几种材质的密实布料层或网格层。5.权利要求1－4中任一项所述气凝胶复合结构材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将未凝胶的、气凝胶反应物溶液倒入中空玻璃微珠中，得到混合物；然后，将所述增强纤维网平铺开，并将所述混合物倒在所述增强纤维网的表面；然后，将混合物在增强纤维网的表面刮平；接着，进行凝胶以及后处理，即得气凝胶复合结构材料成品。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述方法还进一步包括在所得气凝胶复合结构材料成品的表面覆盖贴面层的步骤。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述未凝胶的、气凝胶反应物溶液的体积为中空玻璃微球体积的90～130％。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，将所述混合物倒在所述增强纤维网的表面的具体步骤为：将所述混合物倒在所述增强纤维网的表面，同时控制所述混合物的加入量，并使得混合物的高度为所述增强纤维网厚度的90～110％。9.权利要求1－4中任一项所述的气凝胶复合结构材料在制备抗压隔热材料中的应用。10.包含权利要求1－4中任一项所述气凝胶复合结构材料的结构或装置。2CN106747266A说明书1/5页气凝胶复合结构材料及其制备方法和应用，包含其的结构或装置技术领域[0001]本发明涉及气凝胶材料领域，具体而言，涉及气凝胶复合结构材料及其制备方法和应用，包含其的结构或装置。背景技术[0002]随着现代科技的发展，在很多领域对隔热材料的要求越来越高，传统的隔热材料如无机纤维、有机泡沫等已不能满足现代工业的需求。因此现代工业隔热材料的一个新的发展方向－气凝胶复合隔热材料应运而生，其主要是由于气凝胶具有高空隙率，而且其孔为纳米尺寸，可以有效的抑制热传导和热对流，是目前最理想的隔热材料。[0003]SiO2气凝胶具有三维纳米颗粒骨架，高比表面积，纳米级孔洞，低密度等特殊的微观结构，因而在热学、光学、电学、声学等方面都表现出独特的性质。在热学方面，气凝胶的纳米多孔结构能够有效抑制固态热传导和气体传热，具有优异的热特性，是目前公认的热导率最低的固态材料(常温下为0.01～0.03W/m·K)。同时，二氧化硅气凝胶还具有较高的使用温度，甚至在900℃高温下仍具有较好的多孔网络结构。因此，二氧化硅气凝胶作为一种轻质保温隔热材料，在航天航空、化工等领域中有着广阔的应用前景。[0004]然而，目前商业化的二氧化硅气凝胶材料耐压性不是很好。商业化生产的二氧化硅气凝胶在2个千帕左右会被压缩10％左右；如果继续加压，气凝胶的结构会逐