一种凹凸棒土复合玻纤芯材及其制备方法

文档序号:25543915发布日期:2021-06-18 20:41阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种凹凸棒土复合玻纤芯材,其特征在于:芯材纤维之间有粘结剂,玻纤孔隙之间掺杂有纳米棒晶凹凸棒土和凹凸棒土气凝胶,按质量百分比包括60%~78%的玻璃纤维、15%~25%的纳米棒晶凹凸棒土、5%~10%的凹凸棒土气凝胶和2%~5%的粘结剂;所述的玻璃纤维为高碱玻璃纤维,直径8~12μm,长度10~20mm;所述的纳米棒晶凹凸棒土是凹凸棒土以鸟巢状或柴垛状聚集的天然颗粒,颗粒直径50~70μm,纳米棒晶直径20~70nm,长度1~5μm;所述的凹凸棒土气凝胶是以层链状聚集的纳米纤维,直径50~70μm;所述的粘结剂为氧化硅或硅酸钠。

2.一种凹凸棒土复合玻璃纤维芯材的制备方法,包括以下步骤:

(1)取纳米棒晶凹凸棒土和聚丙烯酰胺加水混合,经超声、搅拌后配置成均匀的凹凸棒土悬浮液;

(2)将正硅酸四乙酯、氯化铝和硼酸在水中混合均匀制备al/b/si摩尔比为(2.0~2.2)∶5∶1的al-b-si溶胶;

(3)将al-b-si溶胶加入凹凸棒土悬浮液中搅拌均匀得到分散体,将分散体在真空室中脱气后转移到模具中,经冷冻、煅烧除去杂质得到层链状结构的凹凸棒土气凝胶;

(4)将步骤(3)中得到的凹凸棒土气凝胶与纳米棒晶凹凸棒土、玻璃纤维和粘结剂在酸性水溶液环境下进行分散化和搅拌处理得到均匀混合的复合芯材浆料;

(5)将复合芯材浆料送入网前箱,采用成型网对浆料脱水成型,形成复合棉毡毛坯;

(6)将复合棉毡负压除水后送入烘烤箱内烘干固化,冷却剪裁后即可得到凹凸棒土复合玻纤芯材。


技术总结
本发明公开了一种凹凸棒土复合玻纤芯材及其制备方法,该芯材采用玻璃纤维作为基体,所占的质量分数为60%~78%。在玻璃纤维孔隙之间,掺杂有15%~25%的鸟巢状纳米棒晶凹凸棒土、5%~10%的层链状凹凸棒土气凝胶和2%~5%的粘结剂。本发明的复合芯材,可有效利用纳米棒晶凹凸棒土的鸟巢状微结构、凹凸棒土气凝胶的层链状纳米纤维结构,优化玻璃纤维芯材微米基微结构。通过玻璃纤维芯材微结构孔隙分级和孔隙尺寸的调控,提高了结构稳定性和绝热性能,同时降低了气压敏感性,延长了真空绝热板的服役寿命。此外,纳米棒晶凹凸棒土的耐腐蚀、耐高温和环保性等优异性能使得该复合芯材可以在较高温下使用。

技术研发人员:杨丽霞;钟伯锋;陈照峰;张俊雄;寇宗德
受保护的技术使用者:南京航空航天大学
技术研发日:2019.12.18
技术公布日:2021.06.18
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