本发明涉及一种应用在金属部件上通过膜层实现保温隔热的方法。
背景技术：
：金属管道及阀门、罐体等在工业生产中属于常见的部件并发挥着十分重要的作用，一些行业中，如化工、冶金等，上述部件往往内部存放着或通过带有温度的流体或气体，导致部件本身往往处于较高温度下，为避免大量的热损失，节约能源，需要对它们进行保温处理。目前，市场上保温隔热涂料种类繁多，各种涂料均能起到较好的保温作用。然而，金属部件与其他部件不同，对于金属管道的保温，除涂料需具备良好的隔热这一基本功能外，还需保证金属管道在保温处理后不被腐蚀，不影响金属管道的使用寿命。当前市场中的隔热涂料绝大部分属于水系涂料，料浆中含有大量水分，极易导致金属部件腐蚀，降低使用寿命。此外，水系涂料在应用后在潮湿的空气中或者雨天等状况下又能吸收水分，加速上述金属部件的腐蚀。为了防止上述情况发生，往往需要在涂料涂覆后用金属外壳再对涂料进行包裹，造成整个施工工程复杂，成本居高不下。技术实现要素：为了克服现有技术中上述不足，本发明提供一种既能实现较好保温功能又具有防水效果的金属部件的保温隔热方法。本发明通过以下技术方案来实现：一种金属部件的保温隔热方法，其特征在于：具体包括如下步骤：（1）取胶黏剂，放置于容器中，而后将容器放在冰水浴中静置50～70min；（2）将步骤（1）中的胶黏剂中加入气凝胶，加入后采用搅拌装置以50～70转/分钟的速度进行搅拌，直至气凝胶均匀分散在胶黏剂中；（3）向步骤（2）中获得的混合物中加入纳米氧化物粉，加入后采用搅拌装置以90～110转/分钟的速度进行搅拌直至纳米氧化物粉分散均匀；（4）向步骤（3）中获得的混合物中加入硅酸盐粉末，加入后采用搅拌装置以180～220转/分钟的速度进行搅拌直至硅酸盐粉末均匀分散；（5）向步骤（4）中获得的混合物中加入稀土掺杂纳米氧化物粉，加入后采用搅拌装置以550～650转/分钟的速度进行搅拌40～60min后加入纤维，继续搅拌20～40min停止；（6）将步骤（5）中获得的混合物涂敷于需要隔热的金属部件上，干燥后在混合物表面刷涂成膜剂，形成防水膜层；步骤（5）混合物中物质质量比为，胶黏剂：气凝胶：氧化物纳米粉：稀土掺杂纳米氧化物粉：硅酸盐粉末：纤维=100：（8-12）：（20-25）：（33-35）：（16-18）：0.2。作为优选，胶黏剂为环氧树脂、钛酸丁酯、酚醛树脂中的一种或一种以上的混合物。作为优选，气凝胶为碳化物气凝胶、氧化物气凝胶、氮化物气凝胶中的一种或一种以上的混合物，气凝胶颗粒的粒度为1～3μm，孔隙率为80%～90%，孔径在60～80nm之间。作为优选，纳米氧化物粉为纳米氧化亚铁、纳米氧化锆、纳米氧化锌中的一种或或一种以上的混合物，纳米氧化物粉粒度分布在10～20nm之间。作为优选，硅酸盐粉末为硅酸钙、硅酸铝、硅酸锆中的一种或一种以上的混合物，硅酸盐粉末粒度分布在15～30μm之间，粉末为多孔结构，孔径介于100～150nm之间。作为优选，稀土掺杂纳米氧化物粉为铕掺杂氧化锆、钇掺杂氧化锌中的一种或两种的混合物，稀土掺杂氧化物纳米粉粒度分布在25～50nm之间，稀土元素掺杂的质量百分数不低于0.2%。作为优选，步骤（6）中采用的成膜剂为酞酸丁酯。本发明是将纳米氧化物粉、气凝胶、稀土掺杂纳米氧化物粉及硅酸盐粉末在胶黏剂中均匀分散后，借助纤维的拉力，将制备的混合物涂料刷涂于金属部件表面，干燥后再刷涂成膜剂形成膜层即可达到保温隔热防水的效果。制备的膜层中不含有水分，且较为致密，可以有效防止水分进入涂料中。本发明的有益效果在于：采用本发明方法后不腐蚀金属基体，且可以有效防止水分进入膜层中造成金属部件腐蚀，不影响部件寿命，且按照本发明制备的膜层保温隔热效率高，相比目前市场中厚度达到10厘米以上的聚氨酯保温层，本发明中的膜层只需2厘米厚度即可达到相同效果。具体实施方式下面通过具体实施方式对发明作进一步详细说明。实施例1一种金属部件的保温隔热方法，取环氧树脂100克，放置于容器中，而后将容器放在冰水浴中静置50min，静置后向环氧树脂中加入二氧化钛气凝胶8克，加入后采用搅拌装置以50转/分钟的速度进行搅拌，直至二氧化钛气凝胶均匀分散在胶黏剂中，而后加入纳米氧化亚铁20克，加入后采用搅拌装置以90转/分钟的速度进行搅拌直至上述纳米氧化亚铁粉末分散均匀，再向其中加入硅酸钙16克，以180转/分钟的速度进行搅拌直至硅酸盐粉末均匀分散，向上述混合物中加入铕掺杂氧化锆33克，加入后采用搅拌装置以550转/分钟的速度进行搅拌40min后加入纤维0.2克，继续搅拌20min停止。将上述获得的混合物涂敷于需要隔热的金属部件上，干燥后在混合物表面刷涂成膜剂酞酸丁酯，干燥后形成防水膜层。上述制备过程中，气凝胶颗粒的粒度为1～3μm，孔隙率为80%～90%，孔径在60～80nm之间，纳米氧化物粉粒度分布在10～20nm之间，硅酸盐粉末粒度分布在15～30μm之间，粉末为多孔结构，孔径介于100～150nm之间，稀土掺杂氧化物纳米粉粒度分布在25～50nm之间，稀土元素掺杂的质量百分数不低于0.2%。实施例2一种金属部件的保温隔热方法，取钛酸丁酯100克，放置于容器中，而后将容器放在冰水浴中静置1小时左右，静置后向钛酸丁酯中加入氮化硅气凝胶10克，加入后采用搅拌装置以60转/分钟的速度进行搅拌，直至氮化硅气凝胶均匀分散在胶黏剂中，而后加入纳米氧化锆22克，加入后采用搅拌装置以100转/分钟的速度进行搅拌直至上述纳米氧化锆粉末分散均匀，再向其中加入硅酸铝17克，以200转/分钟的速度进行搅拌直至硅酸盐粉末均匀分散，向上述混合物中加入钇掺杂氧化锌34克，加入后采用搅拌装置以600转/分钟的速度进行搅拌50min后加入纤维0.2克，继续搅拌30min停止。将上述获得的混合物涂敷于需要隔热的金属部件上，干燥后在混合物表面刷涂成膜剂酞酸丁酯，干燥后形成防水膜层。上述制备过程中，气凝胶颗粒的粒度为1～3μm，孔隙率为80%～90%，孔径在60～80nm之间，纳米氧化物粉粒度分布在10～20nm之间，硅酸盐粉末粒度分布在15～30μm之间，粉末为多孔结构，孔径介于100～150nm之间，稀土掺杂氧化物纳米粉粒度分布在25～50nm之间，稀土元素掺杂的质量百分数不低于0.2%。实施例3一种金属部件的保温隔热方法，取酚醛树脂100克，放置于容器中，而后将容器放在冰水浴中静置70min，静置后向酚醛树脂中加入二氧化硅气凝胶12克，加入后采用搅拌装置以70转/分钟的速度进行搅拌，直至气凝胶均匀分散在胶黏剂中，而后加入纳米氧化锌25克，加入后采用搅拌装置以90～110转/分钟的速度进行搅拌直至上述纳米氧化锌粉末分散均匀，再向其中加入硅酸锆18克，以220转/分钟的速度进行搅拌直至硅酸盐粉末均匀分散，向上述混合物中加入钇掺杂氧化锌35克，加入后采用搅拌装置以650转/分钟的速度进行搅拌60min后加入纤维0.2克，继续搅拌40min停止。将上述获得的混合物涂敷于需要隔热的金属部件上，干燥后在混合物表面刷涂成膜剂，干燥后形成防水膜层。上述制备过程中，气凝胶颗粒的粒度为1～3μm，孔隙率为80%～90%，孔径在60～80nm之间，纳米氧化物粉粒度分布在10～20nm之间，硅酸盐粉末粒度分布在15～30μm之间，粉末为多孔结构，孔径介于100～150nm之间，稀土掺杂氧化物纳米粉粒度分布在25～50nm之间，稀土元素掺杂的质量百分数不低于0.2%。实施例4一种金属部件的保温隔热方法，取酚醛树脂100克，放置于容器中，而后将容器放在冰水浴中静置1小时左右，静置后向酚醛树脂中加入二氧化钛气凝胶9克，加入后采用搅拌装置以60转/分钟的速度进行搅拌，直至气凝胶均匀分散在胶黏剂中，而后加入纳米氧化锆与纳米氧化锌的混合物22克，二者的质量比为，纳米氧化锆：纳米氧化锌=1:1，加入后采用搅拌装置以95转/分钟的速度进行搅拌直至上述纳米氧化锆与纳米氧化锌的混合物粉末分散均匀，再向其中加入硅酸钙与硅酸锆的混合物16克，二者的质量比为，硅酸钙：硅酸锆=1:0.6，以190转/分钟的速度进行搅拌直至硅酸盐粉末均匀分散，向上述混合物中加入铕掺杂氧化锆和钇掺杂氧化锌的混合物33克，二者的质量比为，铕掺杂氧化锆：钇掺杂氧化锌=1：2.3，加入后采用搅拌装置以580转/分钟的速度进行搅拌45min后加入纤维0.2克，继续搅拌25min停止。将上述获得的混合物涂敷于需要隔热的金属部件上，干燥后在混合物表面刷涂成膜剂，干燥后形成防水膜层。上述制备过程中，气凝胶颗粒的粒度为1～3μm，孔隙率为80%～90%，孔径在60～80nm之间，纳米氧化物粉粒度分布在10～20nm之间，硅酸盐粉末粒度分布在15～30μm之间，粉末为多孔结构，孔径介于100～150nm之间，稀土掺杂氧化物纳米粉粒度分布在25～50nm之间，稀土元素掺杂的质量百分数不低于0.2%。实施例5一种金属部件的保温隔热方法，取酚醛树脂100克，放置于容器中，而后将容器放在冰水浴中静置1小时左右，静置后向酚醛树脂中加入二氧化钛气凝胶11克，加入后采用搅拌装置以65转/分钟的速度进行搅拌，直至气凝胶均匀分散在胶黏剂中，而后加入纳米氧化锆与纳米氧化锌的混合物24克，二者的质量比为，纳米氧化锆：纳米氧化锌=1:1.3，加入后采用搅拌装置以105转/分钟的速度进行搅拌直至上述纳米氧化锆与纳米氧化锌的混合物粉末分散均匀，再向其中加入硅酸钙与硅酸锆的混合物17克，二者的质量比为，硅酸钙：硅酸锆=1:0.7，以210转/分钟的速度进行搅拌直至硅酸盐粉末均匀分散，向上述混合物中加入铕掺杂氧化锆和钇掺杂氧化锌的混合物34克，二者的质量比为，铕掺杂氧化锆：钇掺杂氧化锌=1：2.4，加入后采用搅拌装置以620转/分钟的速度进行搅拌55min后加入纤维0.2克，继续搅拌35min停止。将上述获得的混合物涂敷于需要隔热的金属部件上，干燥后在混合物表面刷涂成膜剂，干燥后形成防水膜层。上述制备过程中，气凝胶颗粒的粒度为1～3μm，孔隙率为80%～90%，孔径在60～80nm之间，纳米氧化物粉粒度分布在10～20nm之间，硅酸盐粉末粒度分布在15～30μm之间，粉末为多孔结构，孔径介于100～150nm之间，稀土掺杂氧化物纳米粉粒度分布在25～50nm之间，稀土元素掺杂的质量百分数不低于0.2%。实施例6一种金属部件的保温隔热方法，取酚醛树脂100克，放置于容器中，而后将容器放在冰水浴中静置65min，静置后向酚醛树脂中加入二氧化钛气凝胶12克，加入后采用搅拌装置以63转/分钟的速度进行搅拌，直至气凝胶均匀分散在胶黏剂中，而后加入纳米氧化锆与纳米氧化锌的混合物25克，二者的质量比为，纳米氧化锆：纳米氧化锌=1:1.5，加入后采用搅拌装置以102转/分钟的速度进行搅拌直至上述纳米氧化锆与纳米氧化锌的混合物粉末分散均匀，再向其中加入硅酸钙与硅酸锆的混合物18克，二者的质量比为，硅酸钙：硅酸锆=1:0.8，以215转/分钟的速度进行搅拌直至硅酸盐粉末均匀分散，向上述混合物中加入铕掺杂氧化锆和钇掺杂氧化锌的混合物35克，二者的质量比为，铕掺杂氧化锆：钇掺杂氧化锌=1：2.5，加入后采用搅拌装置以550～650转/分钟的速度进行搅拌48min后加入纤维0.2克，继续搅拌32min停止。将上述获得的混合物涂敷于需要隔热的金属部件上，干燥后在混合物表面刷涂成膜剂，干燥后形成防水膜层。上述制备过程中，气凝胶颗粒的粒度为1～3μm，孔隙率为80%～90%，孔径在60～80nm之间，纳米氧化物粉粒度分布在10～20nm之间，硅酸盐粉末粒度分布在15～30μm之间，粉末为多孔结构，孔径介于100～150nm之间，稀土掺杂氧化物纳米粉粒度分布在25～50nm之间，稀土元素掺杂的质量百分数不低于0.2%。实施例7一种金属部件的保温隔热方法，取酚醛树脂100克，放置于容器中，而后将容器放在冰水浴中静置1小时，静置后向酚醛树脂中加入二氧化钛气凝胶10克，加入后采用搅拌装置以60转/分钟的速度进行搅拌，直至二氧化钛气凝胶均匀分散在胶黏剂中，而后加入纳米氧化锆与纳米氧化锌的混合物25克，二者的质量比为，纳米氧化锆：纳米氧化锌=1:1.5，加入后采用搅拌装置以100转/分钟的速度进行搅拌直至上述纳米氧化物粉末分散均匀，再向其中加入硅酸钙与硅酸锆的混合物18克，二者的质量比为，硅酸钙：硅酸锆=1:0.8，以200转/分钟的速度进行搅拌直至硅酸盐粉末均匀分散，向上述混合物中加入铕掺杂氧化锆和钇掺杂氧化锌的混合物33克，二者的质量比为，铕掺杂氧化锆：钇掺杂氧化锌=1：2.3，加入后采用搅拌装置以600转/分钟的速度进行搅拌50min后加入纤维0.2克，继续搅拌30min停止。将上述获得的混合物涂敷于需要隔热的金属部件上，干燥后在混合物表面刷涂成膜剂，干燥后形成防水膜层。上述制备过程中，气凝胶颗粒的粒度为1～3μm，孔隙率为80%～90%，孔径在60～80nm之间，纳米氧化物粉粒度分布在10～20nm之间，硅酸盐粉末粒度分布在15～30μm之间，粉末为多孔结构，孔径介于100～150nm之间，稀土掺杂氧化物纳米粉粒度分布在25～50nm之间，稀土元素掺杂的质量百分数不低于0.2%。实施例8一种金属部件的保温隔热方法，取酚醛树脂100克，放置于容器中，而后将容器放在冰水浴中静置1小时，静置后向酚醛树脂中加入二氧化钛气凝胶11克，加入后采用搅拌装置以60转/分钟的速度进行搅拌，直至二氧化钛气凝胶均匀分散在胶黏剂中，而后加入纳米氧化锆与纳米氧化锌的混合物22.5克，二者的质量比为，氧化锆：氧化锌=1:1.25，加入后采用搅拌装置以100转/分钟的速度进行搅拌直至上述纳米氧化物粉末分散均匀，再向其中加入硅酸钙与硅酸锆的混合物17克，二者的质量比为，硅酸钙：硅酸锆=1:0.7，以200转/分钟的速度进行搅拌直至硅酸盐粉末均匀分散，向上述混合物中加入的稀土掺杂纳米粉末为铕掺杂氧化锆和钇掺杂氧化锌的混合物34克，二者的质量比为：铕掺杂氧化锆：钇掺杂氧化锌=1：2.4，加入后采用搅拌装置以600转/分钟的速度进行搅拌50min后加入纤维0.2克，继续搅拌30min停止。将上述获得的混合物涂敷于需要隔热的金属部件上，干燥后在混合物表面刷涂成膜剂，干燥后形成防水膜层。上述制备过程中，气凝胶颗粒的粒度为1～3μm，孔隙率为80%～90%，孔径在60～80nm之间，纳米氧化物粉粒度分布在10～20nm之间，硅酸盐粉末粒度分布在15～30μm之间，粉末为多孔结构，孔径介于100～150nm之间，稀土掺杂氧化物纳米粉粒度分布在25～50nm之间，稀土元素掺杂的质量百分数不低于0.2%。实施例9一种金属部件的保温隔热方法，取酚醛树脂100克，放置于容器中，而后将容器放在冰水浴中静置1小时，静置后向酚醛树脂中加入二氧化钛气凝胶8克，加入后采用搅拌装置以60转/分钟的速度进行搅拌，直至二氧化钛气凝胶均匀分散在胶黏剂中，而后加入纳米氧化锆与纳米氧化锌的混合物22.5克，二者的质量比为，氧化锆：氧化锌=1:1.25，加入后采用搅拌装置以100转/分钟的速度进行搅拌直至上述纳米氧化物粉末分散均匀，再向其中加入硅酸钙与硅酸锆的混合物17克，二者的质量比为，硅酸钙：硅酸锆=1:0.7，以200转/分钟的速度进行搅拌直至硅酸盐粉末均匀分散，向上述混合物中加入的稀土掺杂纳米粉末为铕掺杂氧化锆和钇掺杂氧化锌的混合物34克，二者的质量比为，铕掺杂氧化锆：钇掺杂氧化锌=1：2.4，加入后采用搅拌装置以600转/分钟的速度进行搅拌50min后加入纤维0.2克，继续搅拌30min停止。将上述获得的混合物涂敷于需要隔热的金属部件上，干燥后在混合物表面刷涂成膜剂，干燥后形成防水膜层。上述制备过程中，气凝胶颗粒的粒度为1～3μm，孔隙率为80%～90%，孔径在60～80nm之间，纳米氧化物粉粒度分布在10～20nm之间，硅酸盐粉末粒度分布在15～30μm之间，粉末为多孔结构，孔径介于100～150nm之间，稀土掺杂氧化物纳米粉粒度分布在25～50nm之间，稀土元素掺杂的质量百分数不低于0.2%。实施例10一种金属部件的保温隔热方法，取酚醛树脂100克，放置于容器中，而后将容器放在冰水浴中静置1小时，静置后向酚醛树脂中加入二氧化钛气凝胶12克，加入后采用搅拌装置以60转/分钟的速度进行搅拌，直至二氧化钛气凝胶均匀分散在胶黏剂中，而后加入纳米氧化锌22.5克，加入后采用搅拌装置以100转/分钟的速度进行搅拌直至上述纳米氧化物粉末分散均匀，再向其中加入硅酸铝17克，以200转/分钟的速度进行搅拌直至硅酸盐粉末均匀分散，向上述混合物中加入钇掺杂氧化锌34克，加入后采用搅拌装置以600转/分钟的速度进行搅拌50min后加入纤维0.2克，继续搅拌30min停止。将上述获得的混合物涂敷于需要隔热的金属部件上，干燥后在混合物表面刷涂成膜剂，干燥后形成防水膜层。上述制备过程中，气凝胶颗粒的粒度为1～3μm，孔隙率为80%～90%，孔径在60～80nm之间，纳米氧化物粉粒度分布在10～20nm之间，硅酸盐粉末粒度分布在15～30μm之间，粉末为多孔结构，孔径介于100～150nm之间，稀土掺杂氧化物纳米粉粒度分布在25～50nm之间，稀土元素掺杂的质量百分数不低于0.2%。实施例11一种金属部件的保温隔热方法，取酚醛树脂100克，放置于容器中，而后将容器放在冰水浴中静置1小时，静置后向酚醛树脂中加入氮化硅气凝胶12克，加入后采用搅拌装置以60转/分钟的速度进行搅拌，直至氮化硅气凝胶均匀分散在胶黏剂中，而后加入纳米氧化锆与纳米氧化锌的混合物20克，二者的质量比为，氧化锆：氧化锌=1:1.2，加入后采用搅拌装置以100转/分钟的速度进行搅拌直至上述纳米氧化物粉末分散均匀，再向其中加入硅酸铝16克，以200转/分钟的速度进行搅拌直至硅酸盐粉末均匀分散，向上述混合物中加入的稀土掺杂纳米粉末为钇掺杂氧化锌的混合物35克，二者的质量比为：铕掺杂氧化锆：钇掺杂氧化锌=1：2.5，加入后采用搅拌装置以600转/分钟的速度进行搅拌50min后加入纤维0.2克，继续搅拌30min停止。将上述获得的混合物涂敷于需要隔热的金属部件上，干燥后在混合物表面刷涂成膜剂，干燥后形成防水膜层。上述制备过程中，气凝胶颗粒的粒度为1～3μm，孔隙率为80%～90%，孔径在60～80nm之间，纳米氧化物粉粒度分布在10～20nm之间，硅酸盐粉末粒度分布在15～30μm之间，粉末为多孔结构，孔径介于100～150nm之间，稀土掺杂氧化物纳米粉粒度分布在25～50nm之间，稀土元素掺杂的质量百分数不低于0.2%。实施例12一种金属部件的保温隔热方法，取酚醛树脂100克，放置于容器中，而后将容器放在冰水浴中静置1小时，静置后向酚醛树脂中加入二氧化硅气凝胶9克，加入后采用搅拌装置以60转/分钟的速度进行搅拌，直至二氧化钛气凝胶均匀分散在胶黏剂中，而后加入纳米氧化锆与纳米氧化锌的混合物22克，二者的质量比为，氧化锆：氧化锌=1:1.2，加入后采用搅拌装置以100转/分钟的速度进行搅拌直至上述纳米氧化物粉末分散均匀，再向其中加入硅酸钙与硅酸锆的混合物16克，二者的质量比为：硅酸钙：硅酸锆=1:0.6，以200转/分钟的速度进行搅拌直至硅酸盐粉末均匀分散，向上述混合物中加入的稀土掺杂纳米粉末为铕掺杂氧化锆和钇掺杂氧化锌的混合物34克，二者的质量比为，铕掺杂氧化锆：钇掺杂氧化锌=1：2.4，加入后采用搅拌装置以600转/分钟的速度进行搅拌50min后加入纤维0.2克，继续搅拌30min停止。将上述获得的混合物涂敷于需要隔热的金属部件上，干燥后在混合物表面刷涂成膜剂，干燥后形成防水膜层。上述制备过程中，气凝胶颗粒的粒度为1～3μm，孔隙率为80%～90%，孔径在60～80nm之间，纳米氧化物粉粒度分布在10～20nm之间，硅酸盐粉末粒度分布在15～30μm之间，粉末为多孔结构，孔径介于100～150nm之间，稀土掺杂氧化物纳米粉粒度分布在25～50nm之间，稀土元素掺杂的质量百分数不低于0.2%。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。附表表1.以上实施案例中膜层内外层的温度实施案例7891011膜层内层温度/℃8083787385膜层外层温度/℃3232.328.52529.5说明：以上结果均在室温（25℃）环境下测定，膜层厚度2厘米。当前第1页12