本發(fā)明具體涉及一種抗沖刷隔熱層的濕法成形方法,屬于隔熱材料制備。
背景技術(shù):
1、現(xiàn)階段,抗沖刷隔熱層材料有較多種類,包括無增強(qiáng)體的純多孔基體材料、純織物材料、織物與多孔基體復(fù)合材料等。其中,織物與多孔基體復(fù)合材料的織物形式多為針刺工藝材料,此類材料的優(yōu)點(diǎn)在于厚度方向的抗剝離強(qiáng)度較高、層間結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性強(qiáng)。但由于存在較多厚度方向的纖維分布,導(dǎo)致此類材料厚度方向的隔熱性能較差。初次之外,此類材料難以實(shí)現(xiàn)抗輻射劑、電磁屏蔽劑等功能性粉體助劑的有效添加。濕法成形方法可有效克服上述缺點(diǎn),但存在多層結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)性差、層間結(jié)合強(qiáng)度低,尤其難以實(shí)現(xiàn)與表層織物一體化成形。為此,急需一種解決上述難題的抗沖刷隔熱層的濕法成形方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提出一種抗沖刷隔熱層及其濕法成形方法,以解決現(xiàn)有濕法成形方法難以實(shí)現(xiàn)表層織物與內(nèi)部基體高強(qiáng)度結(jié)合的問題,解決現(xiàn)有針刺方法厚度方向的隔熱性能較差、難以實(shí)現(xiàn)抗輻射劑、電磁屏蔽劑等功能性粉體助劑的有效添加的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
3、一種抗沖刷隔熱層的濕法成形方法,包括以下步驟:
4、(1)準(zhǔn)備真空過濾裝置,該裝置的濾網(wǎng)的一側(cè)為承接側(cè),具有承接漿料過濾物的功能;濾網(wǎng)的另一側(cè)為真空側(cè),具有真空加載功能;
5、(2)制備包含陶瓷纖維和功能性無機(jī)粉體助劑的陶瓷組合物漿料;
6、(3)將陶瓷織物鋪覆在真空過濾裝置的濾網(wǎng)承接側(cè),并通過真空側(cè)的負(fù)壓固定,形成中間結(jié)構(gòu)a;
7、(4)將中間結(jié)構(gòu)a置于陶瓷組合物漿料中,通過負(fù)壓使中間結(jié)構(gòu)a的表面吸附陶瓷組合物漿料過濾物,得到中間結(jié)構(gòu)b;
8、(5)將中間結(jié)構(gòu)b置于水刺裝置中,通過水刺作用使陶瓷組合物漿料過濾物嵌入陶瓷織物上,得到中間結(jié)構(gòu)c;
9、(6)將中間結(jié)構(gòu)c置于陶瓷組合物漿料中,通過負(fù)壓使中間結(jié)構(gòu)c的表面吸附陶瓷組合物漿料過濾物,得到中間結(jié)構(gòu)d;
10、(7)將陶瓷織物鋪覆在中間結(jié)構(gòu)d的外表面,并通過負(fù)壓固定,得到中間結(jié)構(gòu)e;
11、(8)將中間結(jié)構(gòu)e置于陶瓷組合物漿料中,通過負(fù)壓使中間結(jié)構(gòu)e的表面吸附陶瓷組合物漿料過濾物,得到中間結(jié)構(gòu)f;
12、(9)將中間結(jié)構(gòu)f置于水刺裝置中,通過水刺作用使陶瓷組合物漿料過濾物嵌入陶瓷織物上,得到中間結(jié)構(gòu)g;
13、(10)將中間結(jié)構(gòu)g置于高溫模具中進(jìn)行真空干燥,得到中間結(jié)構(gòu)h;
14、(11)將中間結(jié)構(gòu)h浸漬于氣凝膠溶膠中,通過凝膠、老化及超臨界干燥處理,最終得到抗沖刷隔熱層。
15、進(jìn)一步地,步驟(2)中陶瓷組合物漿料還包括水和非水溶性有機(jī)高分子助劑,其中水作為分散劑,陶瓷纖維、非水溶性有機(jī)高分子助劑和功能性無機(jī)粉體助劑共同作為固體組分,固體組分為水重量的0.01%~1%。
16、進(jìn)一步地,步驟(2)中非水溶性有機(jī)高分子助劑和功能性無機(jī)粉體助劑分別作為助劑a和助劑b,制備成組合助劑;該組合助劑的制備步驟包括:將助劑a溶解后,加入助劑b并混合均勻,得到ab混合液,然后將ab混合液滴加至快速攪拌的水中,滴加完畢后進(jìn)行過濾,得到組合助劑固體物。
17、進(jìn)一步地,步驟(4)中的中間結(jié)構(gòu)a的表面吸附陶瓷組合物漿料過濾物的厚度為0.2~1mm。
18、進(jìn)一步地,步驟(6)中的中間結(jié)構(gòu)c的表面吸附陶瓷組合物漿料過濾物的厚度為5~50mm。
19、進(jìn)一步地,步驟(8)中的中間結(jié)構(gòu)e的表面吸附陶瓷組合物漿料過濾物的厚度為0.2~1mm。
20、進(jìn)一步地,步驟(10)中高溫模具溫度為120~200℃。
21、進(jìn)一步地,步驟(11)中的氣凝膠為陶瓷氣凝膠,包括但不限于二氧化硅氣凝膠、氧化鋁氣凝膠中的一種。
22、進(jìn)一步地,各步驟中的負(fù)壓的真空度值為-0.05~-0.10mpa。
23、一種抗沖刷隔熱層,由上述方法制備得到。
24、本發(fā)明取得的有益效果如下:
25、1.本發(fā)明通過水刺作用,使得陶瓷織物和內(nèi)層過濾物之間形成牢固的纏結(jié),從而增強(qiáng)織物與基體之間的固定連接。
26、2.本發(fā)明采用多層吸濾和水刺固定的工藝,提高了抗沖刷隔熱層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強(qiáng)度;
27、3.本發(fā)明通過在陶瓷組合物中添加功能性無機(jī)粉體助劑,能夠有效添加抗輻射、電磁屏蔽等特殊功能,拓寬了材料的應(yīng)用領(lǐng)域。
28、4.本發(fā)明的濕法成形方法可以實(shí)現(xiàn)表層織物與內(nèi)部基體的高強(qiáng)度結(jié)合,解決了現(xiàn)有方法中難以實(shí)現(xiàn)的結(jié)合問題。
29、5.本發(fā)明通過高溫帶模真空干燥和氣凝膠復(fù)合處理,顯著提升了隔熱層的熱穩(wěn)定性與耐久性。
1.一種抗沖刷隔熱層的濕法成形方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(2)中陶瓷組合物漿料還包括水和非水溶性有機(jī)高分子助劑,其中水作為分散劑,陶瓷纖維、非水溶性有機(jī)高分子助劑和功能性無機(jī)粉體助劑共同作為固體組分,固體組分為水重量的0.01%~1%。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,步驟(2)中非水溶性有機(jī)高分子助劑和功能性無機(jī)粉體助劑分別作為助劑a和助劑b,制備成組合助劑;該組合助劑的制備步驟包括:將助劑a溶解后,加入助劑b并混合均勻,得到ab混合液,然后將ab混合液滴加至快速攪拌的水中,滴加完畢后進(jìn)行過濾,得到組合助劑固體物。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(4)中的中間結(jié)構(gòu)a的表面吸附陶瓷組合物漿料過濾物的厚度為0.2~1mm。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(6)中的中間結(jié)構(gòu)c的表面吸附陶瓷組合物漿料過濾物的厚度為5~50mm。
6.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(8)中的中間結(jié)構(gòu)e的表面吸附陶瓷組合物漿料過濾物的厚度為0.2~1mm。
7.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(10)中高溫模具溫度為120~200℃。
8.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(11)中的氣凝膠為陶瓷氣凝膠,包括但不限于二氧化硅氣凝膠、氧化鋁氣凝膠中的一種。
9.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,各步驟中的負(fù)壓的真空度值為-0.05~-0.10mpa。
10.一種抗沖刷隔熱層,其特征在于,由權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的方法制備得到。