氣凝膠應用於製冷設備和熱傳導設備的保溫隔熱方面的製作方法

2023-05-27 16:17:31

專利名稱：氣凝膠應用於製冷設備和熱傳導設備的保溫隔熱方面的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是氣凝膠在製冷設備和熱傳導設備的保溫隔熱方面的使用。
氣凝膠是世界上最輕的固體，俗稱「凍結了的煙」，它只比空氣重三倍，具有異常強大的隔熱功能。隨著我國神五的載人飛行成功，美國「勇氣」、「機遇」號探測船登陸火星的實現，充分說明了氣凝膠為超凡物質。它的氣孔率＞90％，其在力學、聲學、熱學、光學等方面的性能比非氣凝膠的材料有奇異變化。
首先它是在納米尺度範圍，疊加了納米材料的奇異性能。氣凝膠屬於納米多孔結構，氣孔率高90～98％；孔洞尺寸小1～100nm；密度低0.005～1g/cm3。其次氣凝膠性能獨特，楊氏模量較小一百萬N/m2，是一般陶瓷材料的萬分之幾；導熱率低比一般陶瓷低2-3個數量級，常溫常壓下粉體總導熱率＜0.05W/m·K，塊體總導熱率＜0.03W/m·K，真空條件下粉體總導熱率＜0.008W/m·K，塊體總導熱率＜0.008W/m·K。氣凝膠可做成各種形態，包括粉末、微珠、型材、薄膜、與有機、金屬複合的複合材料。它的晶體結構是不定形的，其分子結構由納米量級的膠質粒子聚集的無序鏈狀網絡構成。
所以氣凝膠應用在隔熱保溫有廣闊的前景。從實用價值來看，氣凝膠將在隔熱材料的應用領域及其它高技術應用領域發揮巨大的作用。中國專利號95120470.x僅提及一種真空絕熱保溫容器的夾層加有氣凝膠。本發明涉及的是氣凝膠在製冷設備和熱傳導設備的保溫隔熱方面的廣泛應用。
本發明的一個實施例選用成都思摩納米新材料技術有限公司生產的陶瓷氣凝膠，性能如下a、導熱係數常壓≤0.013w/m·k真空≤0.0015～0.01w/m·k800K時≤0.04w/m·k
b、機械強度1.8×104Pa～1.5×105Pac、氣孔率90～95％d、松裝密度0.05～0.20g/cm3e、比表面SBET＝500～800m2/gf、孔徑＜10nmg、容積0.3～2.4ml/g把它與真空纖維板做成複合材料用來替換電冰箱的保溫隔熱層，導熱係數達到＜0.018W/m.k，而現用的材料的導熱係數大約0.02W/m.k，厚度也只有現用的材料厚度的二分之一。當然也可使用板材、微珠或顆粒填料、型材、表面塗層、複合材料等形態。使用工藝也包括發泡、改性後填充、自組裝、噴塗、複合膜或軟帶、液壓等方式。均可以大幅提高冰箱的保溫隔熱效果。
權利要求
1.本發明涉及的是氣凝膠在製冷設備和熱傳導設備的保溫隔熱方面的使用。
2.如權利要求1所述的氣凝膠，其特徵為屬於納米多孔結構，氣孔率90～98％；孔洞尺寸1～100nm；密度0.005～1g/cm3。
3.如權利要求1所述的氣凝膠，其特徵為楊氏模量較小一百萬N/m2；導熱率常溫常壓下粉體總導熱率＜0.05W/mK，塊體總導熱率＜0.03W/mK，真空條件下粉體總導熱率＜0.008W/mK，塊體總導熱率＜0.008W/mK。
4.如權利要求1所述的氣凝膠，其特徵為晶體結構是不定形的，其分子結構由納米量級的膠質粒子聚集的無序鏈狀網絡構成。
5.如權利要求1所述的氣凝膠作為保溫隔熱材料應用於製冷設備和熱傳導設備。
6.如權利要求1所述的氣凝膠，使用時形態可以是粉末、顆粒、塊狀、棒狀等任意形態。
7.如權利要求5所述的氣凝膠，應用的製冷設備和熱傳導設備包括一切需要保冷的設備、一切需要保暖的設備和要保冷、保暖的管道。
8.如權利要求1所述的氣凝膠使用時可以單獨使用，也可以作為保溫隔熱材料的一個成分。
9.如權利要求1所述的氣凝膠包括矽溶膠、碳溶膠、其他氣孔率大於90％的低導熱氣凝膠之一或幾種的混合。
10.如權利要求1所述的氣凝膠使用時可以在常壓，也可以在真空或其它物理參數條件下使用。
全文摘要
氣凝膠是世界上最輕的固體，性能獨特。本發明涉及的是氣凝膠在製冷設備和熱傳導設備的保溫隔熱方面使用。包括矽溶膠、碳溶膠及其它氣孔率大於90％的低導熱氣凝膠。
文檔編號C09K5/00GK1690155SQ200410022340
公開日2005年11月2日 申請日期2004年4月19日 優先權日2004年4月19日
發明者戴受惠, 朱斌 申請人:成都思摩納米技術有限公司