绝热复合材料及其制备方法

专利名称：绝热复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及绝热材料领域。具体是，本发明涉及绝热复合材料，更具 体是涉及用于高温绝缘的绝热复合材料。
背景技术：
绝热板广泛应用于各种领域，例如建筑工地或医院。理想地，板材应 该是重量轻、强度高、耐火和无毒的。传统地，这样的板材包括重量轻的 中心芯结构，其含有夹在两个面板之间的聚氨酯泡沫和聚乙烯泡沫。此种 结构至少存在一个缺点，即层压结构可能破裂。进一步地，面板若对芯结 构粘附不适合会易于划伤。这样会暴露芯结构，其通常涂布有环氧树脂基 粘合剂以粘合面板。这些环氧树脂基粘合剂通常易于燃烧并在燃烧时产生 有毒物质。
人们已经做出若干尝试以解决上述问题，包括提高粘合剂的卤化度， 使用其它类型的粘合剂，例如酚类粘合剂。但是，发现这些替代物不是比 环氧粘合剂粘合力弱就是加热时释放有毒物质。
在高温绝缘领域中，镍合金在现代涡轮发动机的高温段中仍然是统治 材料。但是镍合金的限度可能达到。目前本领域现状的涡轮机轮叶表面温
度接近1150°C(2100 。F)，而应力和温度的结合相当于平均整体金属温度接 近100(TC(1830 。F )。已经有人建议陶瓷作为可能替代物，但因为单片陶 瓷的脆性使得设计者警惕，因而对于许多应用未选择它们。材料科学家在 改进研究中想出用高温陶瓷纤维的连续绞合线增强陶瓷的想法。埋入连续 的陶瓷纤维因偏移和架桥破裂而使陶瓷母体增强。但这仅只是应付了部分 的问题。这些复合材料对"蠕动破坏"是敏感的。这是给埋入陶瓷纤维的陶 瓷带来的一个问题，其中陶瓷纤维对在埋入纤维与陶瓷的界面上的细纹破 裂是敏感的。该材料持久应变达较长的时期直至其最终毁坏，而不是突然
陷入临界破裂。蠕变不因突然负重而发生，而是发生在"蠕变"应变累积一 段较长的时期，其可能引起材料的灾难性破裂。
因此可能需要开发新的复合材料，其能提供对高温的绝缘，但同时避 免毒气的释出。也可能需要开发新的复合材料，其能替代高温绝缘领域的 陶瓷，但至少无易碎的缺点。
发明目的
因此，本发明目的是提供一种绝热材料，其基本上改善了如在现有技 术中陈述的某些缺陷。至少，本发明目的是提供给公众一个有用的选择。
发明概述
因此，本发明提供一种绝热复合材料，其包含 一 多种玻璃颗粒；
一粘合剂组合物，当绝热复合材料暴露于高于IO(TC时的温度 时，粘合剂组合物用于熔合玻璃颗粒。
优选地，由从Si02、 B203、 P205、 Ge02、 As205、 As203、 81 203及其 它们的混合物组成的组中选择出的氧化物、更优选由Si02形成的玻璃颗 粒。换句话说，玻璃颗粒可以是玻璃球。
另外，玻璃颗粒可进一步含有从K20、 Na20、 CaO、 BaO、 PbO、 ZnO、 V205、 Zr02、 Bi203、 A1203， Ti的氧化物，Th的氧化物及其它们的混合物 组成的组中选择出的改性剂。
优选地，玻璃颗粒的平均直径为从0.05iam到1.5pm，更优选0.75pm。
任选地，玻璃颗粒的量为50到95重量％，更优选地为80重量％，而 粘合剂组合物的量为50至5重量％，更优选地为20重量％。
粘合剂组合物包含选自碳化物、石膏粉、耐火胶泥(Blakite)、氮化物、 碳酸钙、氧化物、钛酸盐、硫化物、硒化锌、碲化锌、无机硅氧烷化合物 及其它们的混合物中的主要组分。碳化物可从由碳化铝、碳化钙、碳化铬、 碳化铪、碳化钼、碳化铌、碳化硅、碳化钽、碳化钛、碳化钨、碳化钒、 碳化锆及其它们的混合物组成的组中选择。氮化物可从由氮化硼、氮化钙、 氮化铬、氮化锗、氮化镁、氮化铝、氮化锆及其它们的混合物组成的组中
选择。氧化物可从由氧化铝、氧化锗(iv)、氧化铟(n或m)、氧化镁、二氧 化硅、 一氧化硅、氧化铊(in)、氧化钙钡、氧化钨、氧化钡、氧化钨锶钡、 氧化铋(in)、氧化铜钙锶铋、氧化镉棕、氧化铈(iv)、氧化铬(in)、氧化铬 (vi)、氧化钴(n)、氧化亚铜(i)、氧化铜(n)、氧化镝、氧化铕、氧化钆、 氧化金(ni)水合物、氧化铪(w)、氧化钬(in)、氧化铱(iv)或氧化铱(iv)水合 物、氧化镧、氧化铅(iv)、氧化铅黄(n)、氧化镥(m)、氧化锰(n、 in或w)、 氧化钼(iv)、氧化镍、氧化铌(n)、氧化铌(w)、氧化铌(v)、四氧化餓、 氧化钯(n)或其水合物、氧化钯(n)水合物、氧化镨(in)、氧化铼(w)或其 水合物、氧化铑(m)或其水合物、氧化钐、氧化银(i或n)、氧化锶、氧化 钽(v)、氧化铽、氧化铽(in)、氧化钍(ni)、氧化锡(n或iv)、氧化钨(vi)、 氧化钒(m，iv或v)、氧化镱、氧化锌、氧化锆(iv)、氧化锡锑、氧化铁(ni)、 氧化钇(in)、氧化钙及其它们的混合物组成的组中选择。钛酸盐可从由钛 (iv)酸钡、钛酸锶及其它们的混合物组成的组中选择。硫化物可从由硫化 铝、五硫化锑、硫化锑(in)、硫化砷(ii,in或v)、硫化镓(ni)、硫化锗(n)、 硫化铟(m)红、五硫化磷、三硫化磷、硫化硒、硫化钡、硫化铋(m)、硫化 钙、硫化亚铜(i )、硫化铜(n)、硫化金(i或in)、硫化亚铁(n)、硫化铅(n)、 硫化锂、硫化锰(n)、硫化汞(n)红、硫化钯(n)、硫化铂(iv)、硫化铼(vn)、 硫化银、硫化钠、硫化锶、硫化铊(i)、硫化亚锡(n)、硫化钛(iv)、硫化 钨(w)、硫化锌、硫化钼(iv)及其它们的混合物组成的组中选择。
优选地，无机硅氧垸化合物是AlSi2高岭土(Al2(Si20s)(OH)4)。
任选地，粘合剂组合物可进一步包含从由碳化物、金属、合金及其它 们的混合物组成的组中选择的次要组分。碳化物可从由碳化钩、碳化硅及 其它们的混合物组成的组中选择。氧化物可从由氧化铝、氧化铍、氧化镁、
氧化锆、莫来石(Al6Si20J及其它们的混合物组成的组中选择。金属可从
由钩、铬、铍、镍、铁、铜、钛、铝及其它们的混合物组成的组中选择。 合金可从由低合金钢、不锈钢、铸铁、黄铜、青铜及其它们的混合物组成 的组中选择。
优选地，主要组分的量为粘合剂组合物重量的70%到80%，并次要组 分的量占粘合剂组合物重量的20%至30%。 有利地，粘合剂组合物被水解。
本发明另一方面是提供制备绝热复合材料的方法，所述方法包括将玻 璃颗粒与粘合剂组合物混合的步骤，使得当绝热复合材料暴露于高于 100°C的温度时玻璃颗粒就熔合。
附图简述
现在，本发明优选实施方案通过实施例的方式并参考附图加以说明， 其中


图1示出当厚度为22mm绝热复合材料的左侧经受80(TC温度，历时 60至80分钟时，该复合材料的温度分布。
优选实施方案详述
现在，在下面的段落中，通过实施例并参考附图描述本发明。 本发明的目的、特点和方面公开于如下描述或从如下描述中是显而易 见的。本领域技术人员应当理解，本论述仅是示范性实施方案的描述，并 不打算限制本发明更宽的方面，这些更宽的方面按示范性构造具体化。
绝热复合材料包含多种玻璃颗粒，优选玻璃球。术语"玻璃"指的是所 有能生成玻璃的材料，包括Si(Si02)、B(B203)、P(P205)、Ge(Ge02)、 As(As205 或As203)、 Sb(Sb203)的氧化物，其还可包含改性剂，例如K(K20)、 Na(Na20)、 Ca(CaO)、 Ba(BaO)、 Pb(PbO)、 Zn(ZnO)、 V(V205)、 Zr(Zr02) 和Bi(Bi203)的氧化物。括号中的物质指的是相应元素的稳定氧化物形式。 钛、铝和钍的氧化物还可以以各种各样的浓度包含其中。在所有的氧化物 中，硅的氧化物由于成本低和高的可获得性而特别地予以优选。玻璃球的 平均直径可以为0.05mm至1.5mm。由于考虑到成本和可获得性特别地优 选平均直径为0.75^n。但是，发现具有非球形，例如立方形或甚至不规则 形状的玻璃碎块也可用于本发明。发现玻璃球对本发明效果更好并因此是 优选的选择。
本发明的绝热复合材料也包含当该绝热复合材料暴露于高于IO(TC的 温度时用于熔合玻璃颗粒的粘合剂组合物。粘合剂组合物可包含主要组 分，该主要组分可从下列化合物，或其混合物的任意一种中选择
碳化物，包括碳化铝(优选粉末，-325目)；碳化硼(优选粉末)；碳化
钙；碳化铬；碳化铪；碳化钼；碳化铌；碳化硅(优选纳米粉末)；碳化钽； 碳化钛；碳化钨(优选粉末)；碳化钒(优选粉末)；碳化锆(优选粉末)； 石膏粉末和耐火胶泥；
氮化物，包括氮化硼(优选粉末)；氮化钙；氮化铬；氮化锗；氮化镁; 氮化铝(优选纳米粉末)；氮化锆；
各种形式的碳酸钙，包括低碱式、粉末、无定形结晶； 氧化物，包括各种形式的氧化铝，包括煅烧过的、粉末、刚玉、熔融 过的、颗粒状的、中孔的和片状的；氧化锗(IV);氧化铟(II或in);各种形 式的氧化镁，包括纳米粉末、熔融过的、片状熔融的，条状熔融的；各种 形式的二氧化硅，包括片状熔融的和颗粒状熔融的； 一氧化硅；氧化铊(III); 氧化钙钡；氧化鸽；氧化钡；氧化鸨锶钡；氧化铋(111)(优选粉末)；氧化铜 钙锶铋(优选粉末)；氧化镉棕(优选粉末)；各种形式的氧化铈(IV)，包括 粉末，片状熔融的；各种形式的氧化铬(m)，包括粉末，片状熔融的；优 选结晶状的氧化铬(VI);氧化钴(II);氧化亚铜(I)(优选粉末)；氧化铜 (II)(优选粉末)；氧化镝；氧化铕(优选99.9%， 28,922-1);氧化钆；氧化
金(m)水合物；氧化铪(W)(优选粉末)；氧化钬(111)(优选99.9%， 20,844-2);
氧化铱(IV)或氧化铱(IV)水合物；氧化镧；氧化铅(IV);氧化铅(II)黄(优
选粉末)；氧化镥(m);氧化锰(n，m或iv);氧化钼(IV);氧化镍；氧化铌(II);
氧化铌(IV);各种形式的氧化铌(V)，包括团块和孔22A， 99.5%;四氧化 锇；氧化钯(II)或它的水合物；氧化钯(II)水合物；氧化镨(III);氧化铼(W) 或它的水合物；氧化铑(III)或它的水合物；各种形式氧化钐，包括粉末和 熔融的；氧化银(I或II);氧化锶；氧化钽(V)(优选团块)；氧化铽；氧化 铽(III);氧化钍(III);氧化锡(II或W)(优选纳米粉末)；氧化钨(VI)(优选粉 末，更优选纳米粉末)；氧化钒(in， W或V);氧化镱；各种形式的氧化锌 包括粉末，更优选纳米粉末，或水合物；各种形式的氧化锆(IV)，包括粉 末，更优选纳米粉末，或硫酸盐化的形式；氧化锡锑(优选纳米粉末)；氧
化铁(m)(优选纳米粉末)；氧化钇(m)(优选纳米粉末)；氧化钙(优选无水粉
末)；
钛酸盐，包括钛(RO酸钡或钛酸锶(优选纳米粉末)；
硫化物，包括硫化铝(优选颗粒状)；五硫化锑；硫化锑(III)(优选粉末);
硫化砷(n，m或v);硫化镓(m)、；硫化锗(n);硫化铟(m)红;五硫化磷；
三硫化磷；硫化硒；硫化钡；硫化铋(III);硫化钙；硫化铜(I )(优选粉末， 更优选无水的)；硫化铜(II)(优选粉末)；硫化金(I或III);硫化亚铁(II); 硫化铅(II);硫化锂；硫化锰(II);硫化汞(II)红;硫化钯(II);硫化铂(IV); 硫化铼(VH);硫化银；硫化钠；硫化锶；硫化铊(I );硫化亚锡(II);硫化 钛(RO(优选粉末或无水形式)；硫化钨(W)(优选粉末)；硫化锌(优选片状)； 硫化钼(IV)(优选粉末)；
硒化锌(优选具有涂布性能和/或粉末)；
碲化锌(优选具有涂布性能)；以及
无机硅氧垸化合物，包括AlSi2高岭土(Al2(Si205)(OH)4。
在所有的上述化合物中，特别优选AlSi2高岭土(Al2(Si20s)(OH)4)。业 已发现，用作为粘合剂组合物主要组分的A1S2高岭土形成的绝热复合材料 不易碎并更均匀，能经受更高的温度。
除了上述粘合剂组合物的主要组分外，还可在粘合剂组合物中存在作 为次要组分的其它化合物，包括碳化物，其包括碳化钨(WC)和碳化硅 (SiC);氧化物，包括氧化铝(Al203)、氧化铍(BeO)、氧化镁(MgO)、氧化锆 (ZrO)、莫来石(Al6Si20,3);金属，包括钨(W)、铬(Cr)、铍(Be)、镍(Ni)、 铁(Fe)、铜(Cu)、钛(Ti)和铝(Al);以及，合金，包括低合金钢、不锈钢、 铸铁、黄铜和青铜；以及它们的混合物。这些次要组分的存在可进一步提 高次要组分的功能，例如，可以提高所得的绝热复合材料的工作温度和工 作压力。但是，应注意的是这些次要组分的存在可以是任选的。
玻璃颗粒和粘合剂组合物可以是任何所需的量。通常玻璃球的量可占 50至95重量％，更优选80重量％并粘合剂组合物的量占50至5重量％， 更优选20重量％。
业己意外地发现，当本发明绝热复合材料加热至高于某温度时，通常 高于IO(TC，粘合剂组合物和玻璃颗粒"熔合"生成一种绝缘类似陶瓷的结 构。发现该反应是吸热的，并更重要的是发现所得到的陶瓷组合物是高度 绝缘而不易碎。通常，本发明的组合物可在被保护物体的外面形成层的形 式，并且热会首先攻击外表面。发现随着热从外表面前进到内表面，形成 了多个层叠的类似陶瓷结构，其会进一步有助于绝热。令人感兴趣的是， 发现这些层叠的类似陶瓷结构像橡胶，因此不易碎。图1示出当厚度为
22mm的绝热复合材料的左侧经受90(TC的温度历时60至80分钟时，该 复合材料的温度分布。样品每隔4mm安插有热传感器并在样品引入之前 将炉温稳定在800"C。详细结果示出如下 30分钟后
表面温度=815"
2mm=500°C
6mm=250°C
10mm=122°C
14mm=66°C
18mm=30°C
22mm=22°C 60分钟后
表面温度=825°。
2mm=500°C
6mm=250°C
10mm=130。C
14mm=75°C
18mm=35°C
22mm=25。C
能够看出本发明复合材料的大部分仍保持低于IO(TC的温度。这显示 出本发明复合材料的绝热性的有效性。
甚至更有利地是发现，如果本发明的复合材料曾经暴露于高温，则其 绝热性甚至更好。在首次暴露于高温期间生成的层叠的类似陶瓷结构首先 本身是绝热的，这进一步有助于被保护物体的绝热。
下表示出本发明组合物的温度分布，同时与作为对照物的粘合剂或玻 璃球进行比较。
只有粘合 剂
厚度(mm)时间30分时间60
钟rc)分钟(。c)
0820820
2750750
6450550
10275350
14220300
18180260
22140200
组合物材
料
厚 度时间30时间60
分钟rc)分钟(。c)
0815825
2500500
6250250
10122.6130
1466.875
1830.335
2222.125
只有固体使用更大
玻璃球玻璃球的 组合物
厚 度时间30时间60厚 度时间30时间6
(mm)分钟fc)分钟rc)(mm)分钟rc)分钟("c)
08208200815820
27507652600625
64205506300350
1026034010150220
1419925014140190
1814020018100150
22120180225070
用于上述试验的"更大玻璃球"是指平均直径大于0.75mm的玻璃球。
本发明组合物可用于各种需要高度绝热的场合，例如，建筑防火板或 甚至宇航飞船。
除了上面显示的绝热性质以外，技术人员可以意识到当本发明组合物 加热时不施放毒气。进一步，本发明组合物因涉及无毒物质，因而相对易 于制备。此外，所需材料相对便宜。
实施例
实施例1 复合材料
* 75g SiC(400目)
* 150g AlSi2高岭土粉末(Al2(Si205)(OH)4)
參H20约lOOml。 (*浆状物应当具有中等粘度)
* 675g玻璃球(75-100微米)
所得到的样品能在室温固化，但是更强的陶瓷键要高温下形成，例如 经弧光-等离子体火焰表面处理。
将高岭土(^2^205)(0印4)粉末与碳化硅=25%1120水解物混合制成用 作为样品中粘合剂的甲硅烷基硅乳液触变性的聚硅氧烷陶瓷浆。在盐水中 絮凝结成小团块(团块)并快速沉降的固体玻璃珠颗粒上的甲基硅烷表面底 漆例如Me3SiOH(OH2)4，复合氧化物和非氧化物硅酸酯二氧化硅的相互作 用与低聚甲基硅氧烷表面的情况下，发生氢化硅垸化作用。
固体玻璃球表面与髙岭土(Al2(Si205)(OH)4)粉末和碳化硅的表面交联，
生成硅烷醇环，同时其它部分再分布给相邻的表面同系物。在室温生成的 甲基甲硅烷氧基表面基团能进一步与其他的甲基甲硅氧垸表面在高于 250。C反应或者可以进一步经受绝热触变性陶瓷组合物的等离子体火焰表 面处理，以形成低孔隙度、平滑表面、高微观硬度和高断裂韧度。
实施例2 复合材料
參75g SiC(400目)
* 150g AlSi2高岭土粉末(Al2(Si205)(OH)4)
*固体玻璃球(直径0.75mm)
所得的样品可以通过感应或真空热电炉被固化，在此，于高温下，还 借助于电弧-等离子体火焰表面处理生成更强的陶瓷键。
尽管本发明优选的实施方案用实施例进行了详细的描述，然而显而易 见的是对于本领域技术人员会发生本发明的改进和适应。此外，本发明实 施方案不应解释为受仅有的这些实施例或图的限制。但是，清楚地不用说 的是，这些改进和适应都在如下权利要求中陈述的本发明范围之内。例如， 作为一个实施方案一部分所阐明或描述的特征能被用于另一个实施方案 以产生又一个的实施方案。因此，意图是本发明涵盖这些在权利要求和它 们的等同要求范围之内出现的改进和变化。
权利要求
1.一种绝热复合材料，其包含-多种玻璃颗粒；以及-粘合剂组合物，当绝热复合材料暴露于高于100℃的温度时，所述粘合剂组合物用于熔合玻璃颗粒。
2. 权利要求1的绝热复合材料，其中所述玻璃颗粒由从Si02、 B203、 P205、 Ge02、 As205、 As203、 Sb203及其它们的混合物中选择出的氧化物 形成。
3. 权利要求2的绝热复合材料，其中，所述玻璃颗粒用Si02形成。
4. 权利要求2的绝热复合材料，其中，所述玻璃颗粒是玻璃球。
5. 权利要求2至4任一项的绝热复合材料，其中，所述玻璃颗粒可进 一步包含从&0、 Na20、 CaO、 BaO、 PbO、 ZnO、 V205、 Zr02、 Bi203、 A1203、 Ti的氧化物、Th的氧化物及其它们的混合物组成的组中选择出的 改性剂。
6. 权利要求1的绝热复合材料，其中，所述玻璃颗粒的平均直径为 0.05,至1.5,。
7. 权利要求6的绝热复合材料，其中，所述玻璃颗粒的平均直径为 0.75|im。
8. 权利要求1的绝热复合材料，其中，所述玻璃颗粒的量占50到95 重量％，而所述粘合剂组合物的量占5至50重量％。
9. 权利要求8的绝热复合材料，其中，所述颗粒的量占80重量％，而 所述粘合剂组合物的量占20重量％。
10. 权利要求l的绝热复合材料，其中，所述粘合剂组合物包含选自如 下的主要组分碳化物、石膏粉、耐火胶泥、氮化物、碳酸钙、氧化物、 钛酸盐、硫化物、硒化锌、碲化锌、无机硅氧烷化合物及其它们的混合物。
11. 权利要求10的绝热复合材料，其中，所述碳化物选自由碳化铝、碳 化钙、碳化铬、碳化铪、碳化钼、碳化铌、碳化硅、碳化钜、碳化钛、碳 化钩、碳化钒、碳化锆及其它们的混合物组成的组中。
12. 权利要求10的绝热复合材料，其中，所述氮化物选自由氮化硼、氮化钙、氮化铬、氮化锗、氮化镁、氮化铝、氮化锆及其它们的混合物组成 的组中。
13. 权利要求10的绝热复合材料，其中，所述氧化物选自由如下物质组成的组中氧化铝、氧化锗(iv)、氧化铟(II或III)、氧化镁、二氧化硅、一 氧化硅、氧化铊(m)、氧化钙钡、氧化钨、氧化钡、氧化钨锶钡、氧化铋(m)、 氧化铜钙锶铋、氧化镉棕、氧化铈(iv)、氧化铬(ni)、氧化铬(vi)、氧化钴 (n)、氧化亚铜(i)、氧化铜(n)、氧化镝、氧化铕、氧化钆、氧化金(ni) 水合物、氧化铪(iv)、氧化钬(ni)、氧化铱(w)或氧化铱(iv)水合物、氧化 镧、氧化铅(iv)、氧化铅(n)黄、氧化镥(in)、氧化锰(n、 m或rv)、氧化 钼(w)、氧化镍、氧化铌(n)、氧化铌(iv)、氧化铌(v)、四氧化锇、氧化 钯(n)或其水合物、氧化钯(n)水合物、氧化镨(m)、氧化铼(iv)或其水合 物、氧化铑(m)或其水合物、氧化钐、氧化银(i或n)、氧化锶、氧化钽(v)、 氧化铽、氧化铽(in)、氧化钍(in)、氧化锡(n或w)、氧化钨(vi)、氧化钒(ni、 iv或v)、氧化镱、氧化锌、氧化锆(iv)、氧化锡锑、氧化铁(m)、氧化钇(ni)、 氧化钙及其它们的混合物。
14. 权利要求io的绝热复合材料，其中，所述钛酸盐从由钛(iv)酸钡、钛酸锶及其它们的混合物组成的组中选择。
15. 权利要求io的绝热复合材料，其中，所述硫化物从由如下物质组成 的组中选择硫化铝、五硫化锑、硫化锑(in)、硫化砷(n,ni或v)、硫化 镓(ni)、硫化锗(n)、硫化铟(ni)红、五硫化磷、三硫化磷、硫化硒、硫化 钡、硫化铋(in)、硫化钙、硫化亚铜(i)、硫化铜(n)、硫化金(i或in)、 硫化亚铁(n )、硫化铅(n )、硫化锂、硫化锰(n )、硫化汞(n )红、硫化钯(n )、 硫化铂(w)、硫化铼(vn)、硫化银、硫化钠、硫化锶、硫化铊(i)、硫化亚 锡(n)、硫化钛(iv)、硫化钨(w)、硫化锌、硫化钼(w)及其它们的混合物。
16. 权利要求10的绝热复合材料，其中，所述无机硅氧垸化合物是AlSi2高岭土(Al2(Si20s)(OH)4)。
17. 权利要求10的绝热复合材料，其中，所述粘合剂组合物还包含从由碳化物、金属、合金及其它们的混合物组成的组中选择的次要组分。
18. 权利要求17的绝热复合材料，其中，所述碳化物从由碳化钨、碳化 硅及其它们的混合物组成的组中选择。
19. 权利要求17的绝热复合材料，其中，所述氧化物从由氧化铝、氧化 铍、氧化镁、氧化锆、莫来石(Al6Si20,3)及其它们的混合物组成的组中选择。
20. 权利要求17的绝热复合材料，其中，所述金属从由钨、铬、铍、镍、 铁、铜、钛、铝及其它们的混合物组成的组中选择。
21. 权利要求17的绝热复合材料，其中，所述合金从由低合金钢、不锈 钢、铸铁、黄铜、青铜及其它们的混合物组成的组中选择。
22. 权利要求17的绝热复合材料，其中，所述主要组分的量占粘合剂组 合物重量的70%到80%，而所述次要组分的量占粘合剂组合物重量的20% 至30%。
23. 权利要求1的绝热复合材料，其中，所述粘合剂组合物被水解。
24. —种制备绝热复合材料的方法，所述方法包括将所述玻璃颗粒与所 述粘合剂组合物混合的步骤，使得当绝热复合材料暴露高于IO(TC的温度 时所述玻璃颗粒被熔合。
25. 权利要求24的方法，其中，所述玻璃颗粒由选自Si02、 B203、 P205、 Ge02、 As205、 As203、 Sb203及其它们的混合物中的氧化物形成。
26. 权利要求25的方法，其中，所述玻璃颗粒由Si02形成。
27. 权利要求25的方法，其中，所述玻璃颗粒是玻璃球。
28. 权利要求25至27中任一项的方法，其中，所述玻璃颗粒还包含选 自K20、 Na20、 CaO、 BaO、 PbO、 ZnO、 V205、 Zr02、 Bi203、 A1203、 Ti 的氧化物、Th的氧化物及其它们的混合物中的改性剂。
29. 权利要求24的方法，其中，所述玻璃颗粒的平均直径为0.05^n至 1.5拜。
30. 权利要求29的方法，其中，所述玻璃颗粒的平均直径为0.75pm。
31. 权利要求24的方法，其中，所述玻璃颗粒的量占50到95重量％， 而所述粘合剂组合物的量占50至5重量％。
32. 权利要求31的方法，其中，所述颗粒的量占80重量％，而所述粘 合剂组合物的量占20重量％。
33. 权利要求24的方法，其中，所述粘合剂组合物包含选自由如下物质组成的组中的主要组分碳化物、石膏粉、耐火胶泥、氮化物、碳酸钙、 氧化物、钛酸盐、硫化物、硒化锌、碲化锌、无机硅氧垸化合物及其它们 的混合物。
34. 权利要求33的方法，其中，所述碳化物从由碳化铝、碳化钙、碳化 铬、碳化铪、碳化钼、碳化铌、碳化硅、碳化钽、碳化钛、碳化钨、碳化 钒、碳化锆及其它们的混合物组成的组中选择。
35. 权利要求33的方法，其中，所述氮化物从由氮化硼、氮化钙、氮化 铬、氮化锗、氮化镁、氮化铝、氮化锆及其它们的混合物组成的组中选择。
36. 权利要求33的方法，其中，所述氧化物选自由如下物质组成的组中氧化铝、氧化锗(iv)、氧化铟(n或m)、氧化镁、二氧化硅、 一氧化硅、氧化铊(m)、氧化钙钡、氧化鸨、氧化钡、氧化鸽锶钡、氧化铋(m)、氧化铜 钙锶铋、氧化镉棕、氧化铈(iv)、氧化铬(in)、氧化铬(vi)、氧化钴(n)、 氧化亚铜(i)、氧化铜(n)、氧化镝、氧化铕、氧化钆、氧化金(in)水合物、 氧化铪(iv)、氧化钬(m)、氧化铱(iv)或氧化铱(iv)水合物、氧化镧、氧化 铅(iv)、氧化铅(n)黄、氧化镥(m)、氧化锰(n、 m或iv)、氧化钼(iv)、 氧化镍、氧化铌(n)、氧化铌(iv)、氧化铌(v)、四氧化锇、氧化钯(n)或 其水合物、氧化钯(n)水合物、氧化镨(ni)、氧化铼(w)或其水合物、氧化 铑(in)或其水合物、氧化钐、氧化银(i或n)、氧化锶、氧化钽(v)、氧化 铽、氧化铽(iii)、氧化钍(in)、氧化锡(n或iv)、氧化鸽(vi)、氧化钒(in、 iv或v)、氧化镱、氧化锌、氧化锆(rv)、氧化锡锑、氧化铁(m)、氧化钇(in)、 氧化钙及其它们的混合物。
37. 权利要求33的方法，其中，所述钛酸盐从由钛(IV)酸钡、钛酸锶及其它们的混合物组成的组中选择。
38. 权利要求33的方法，其中，所述硫化物选自由如下物质组成的组中硫化铝、五硫化锑、硫化锑(m)、硫化砷(n、 ni或v)、硫化镓(in)、硫化 锗(n)、硫化铟(m)红、五硫化磷、三硫化磷、硫化硒、硫化钡、硫化铋(ni)、 硫化钙、硫化亚铜(i)、硫化铜(n)、硫化金(i或ni)、硫化亚铁(n)、硫 化铅(n)、硫化锂、硫化锰(n)、硫化汞(n)红、硫化钯(n)、硫化铀(iv)、 硫化铼(vn)、硫化银、硫化钠、硫化锶、硫化铊(i)、硫化亚锡(n)、硫化 钛(iv)、硫化钨(iv)、硫化锌、硫化钼(iv)及其它们的混合物。
39. 权利要求33的方法，其中，所述无机硅氧垸化合物是AlSi2高岭土 (Al2(Si205)(OH)4)。
40. 权利要求33的方法，其中，所述粘合剂组合物还包含从由碳化物、 金属、合金及其它们的混合物组成的组中选择的次要组分。
41. 权利要求40的方法，其中，所述碳化物从由碳化钨、碳化硅及其它 们的混合物组成的组中选择。
42. 权利要求40的方法，其中，所述氧化物从由氧化铝、氧化铍、氧化镁、氧化锆、莫来石(Al6Si20,3)及其它们的混合物组成的组中选择。
43. 权利要求40的方法，其中，所述金属从由钨、铬、铍、镍、铁、铜、 钛、铝及其它们的混合物组成的组中选择。
44. 权利要求40的方法，其中，所述合金从由低合金钢、不锈钢、铸铁、 黄铜、青铜及其它们的混合物组成的组中选择。
45. 权利要求40的方法，其中，所述主要组分的量占粘合剂组合物重量 的70%到80%，而所述次要组分的量占粘合剂组合物重量的20%至30%。
46. 权利要求24的方法，还包括水解所述粘合剂组合物的步骤。
全文摘要
绝热板广泛应用于各种领域，例如建筑工地或医院。当这些板经受高温时，它们需要可产生热的粘合剂。在高温绝缘领域中，陶瓷易碎并可能不适合某些应用。本发明公开了绝热复合材料，其包含多种玻璃以及当绝热复合材料暴露高于1000℃的温度时用于熔合玻璃的粘合剂组合物。发现当热从该复合材料的外表面前进到内表面时，生成多种层叠的类似陶瓷结构，其可进一步有助于绝热。令人感兴趣的是，发现这些层叠的类似陶瓷结构是类似橡胶的并且因此而不易碎。
文档编号C04B33/13GK101193835SQ200680018893
公开日2008年6月4日 申请日期2006年5月30日 优先权日2005年5月31日
发明者罗尔斯顿·奥利维尔·弗勒斯曼-怀特 申请人:先进玻璃陶瓷公司