一種建筑墻體保溫用無機真空保溫板及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種建筑墻體保溫用無機真空保溫板及其制備方法，屬于建筑保溫材料領(lǐng)域。該無機真空保溫板是由氣相二氧化硅粉體和碳化硅纖維混合物的凝聚體經(jīng)抽真空處理后外表包覆一層致密的低熔點玻璃層構(gòu)成的。該無機真空保溫板的制備方法為先將氣相二氧化硅粉體和碳化硅纖維混合均勻，再將該混合物壓縮成凝聚體，經(jīng)抽真空和低熔點玻璃液相包覆后制成無機真空保溫板。本發(fā)明提供的無機真空保溫板所用原材料是不燃的，化學(xué)性能穩(wěn)定耐久的，形成的真空夾芯結(jié)構(gòu)具有導(dǎo)熱系數(shù)低的優(yōu)點。本發(fā)明提供的無機真空保溫板及其制備方法能夠保證真空保溫板芯材在制備和使用過程中長期保持真空干燥狀態(tài)，使本發(fā)明提供的無機真空保溫板具有優(yōu)異保溫隔熱和耐久性能。
【專利說明】一種建筑墻體保溫用無機真空保溫板及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑墻體保溫用無機真空保溫板及其制備方法，屬于建筑保溫材料領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]能源問題是關(guān)系到人類社會能否可持續(xù)發(fā)展的一項重要問題，而建筑能耗占我國總的能源消耗已達四分之一，建筑節(jié)能對我國國民經(jīng)濟發(fā)展具有重要作用和意義。建筑墻體保溫是建筑節(jié)能的一個重要方面，現(xiàn)有的無機墻體保溫材料主要有各種保溫砂漿、加氣混凝土等，因其保溫效果遠低于有機保溫材料，因而在實際當(dāng)中很少被使用。以聚苯板、聚氨酯發(fā)泡材料為代表的有機保溫材料具有保溫隔熱效果好的優(yōu)點，但有機材料具有可燃性的本質(zhì)弱點，存在火災(zāi)隱患。以多孔材料為芯材的真空保溫板(簡稱VIP)是近年開發(fā)的一種新型高效隔熱材料，它主要由真空封裝的微孔夾心結(jié)構(gòu)和封裝隔氣薄膜構(gòu)成，板內(nèi)部的微孔芯材主要采用的是氣相二氧化硅粉體的凝聚體，封裝隔氣薄膜主要由鋁箔和聚合物薄膜復(fù)合材料組成。與傳統(tǒng)保溫材料相比，真空保溫板在垂直板面方向的熱阻能提高5-10倍。然而，一方面，盡管在這種真空保溫板中有機聚合物所占含量低，但其可燃性的問題也不能完全被忽視；另一方面，隨著使用年限的增加，聚合物會發(fā)生老化，隔氣隔濕性能下降，導(dǎo)致真空保溫板保溫隔熱性能顯著降低，耐久性差。
[0003]針對上述背景，本發(fā)明提供一種保溫隔熱性能優(yōu)良的無機真空保溫板及其制備方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種不燃、耐久、保溫隔熱性能優(yōu)良的建筑墻體保溫用無機真空保溫板，該建筑墻體保溫用無機真空保溫板包括氣相二氧化硅粉體和10-30wt.%碳化硅纖維的混合凝聚體以及混合凝聚體外表包覆一層致密的低熔點玻璃層；混合凝聚體的厚度為2-5cm，混合凝聚體的密度為180-220kg/m3，低熔點玻璃層的厚度為0.4_lmm。
[0005]所述的碳化硅纖維長度為8_25mm，碳化硅纖維在凝聚體中既起到增強相的作用，又起到遮光劑作用，可進一步降低凝聚體的熱輻射。
[0006]所述的低熔點玻璃為Na2O-Al2O3-B2O3玻璃。
[0007]本發(fā)明的目的是提供一種不燃、耐久、保溫隔熱性能優(yōu)良的建筑墻體保溫用無機真空保溫板的制備方法。先將氣相二氧化硅粉體和碳化硅纖維混合均勻，再壓縮成凝聚體，經(jīng)抽真空和液相包覆后制成無機真空保溫板，具體包括以下步驟:
[0008](I)將氣相二氧化硅粉體和10_30wt.%碳化硅纖維置于混料機中混合均勻，采用冷壓機將氣相二氧化硅粉體和碳化硅纖維的混合物壓制成密度為180-220kg/m3的板狀混合凝聚體；
[0009](2)將步驟(I)得到的板狀混合凝聚體完全烘干，將該板狀混合凝聚體和低熔點玻璃粉置于坩堝中，將坩堝放入真空爐中，真空度不高于KT1Pa ；
[0010](3)真空爐快速升溫至600°C，保溫2-5min，將浸潰在液態(tài)低熔點玻璃中的板狀混合凝聚體取出，室溫條件下冷卻，得到建筑墻體保溫用無機真空保溫板。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明提供的無機真空保溫板內(nèi)部的芯材為經(jīng)抽真空處理的氣相二氧化硅和碳化硅纖維混合物凝聚體，含有大量的亞微米、納米級微孔，具有導(dǎo)熱系數(shù)低的優(yōu)點；芯材外部的低熔點玻璃包覆層，具有隔氣隔濕性能好、機械強度高、化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點。從而使無機真空保溫板具備了不燃、耐久、保溫隔熱性能好的優(yōu)點。本發(fā)明通過控制冷壓得到的氣相二氧化硅和碳化硅纖維混合物凝聚體的密度，來合理控制該凝聚體中的微孔的尺寸，使其對流傳熱效率達到最小；通過控制液態(tài)低熔點玻璃浸潰氣相二氧化硅和碳化硅纖維混合凝聚體的溫度和保溫時間，來合理控制該凝聚體外表低熔點玻璃層的厚度和完整程度，避免了因低熔點玻璃浸滲過多包覆層過厚或低熔點玻璃浸滲不夠沒有在凝聚體芯材表面形成完整的玻璃層而降低無機真空保溫板的隔熱性能。保持芯材始終處于真空干燥狀態(tài)是真空保溫板保持高隔熱性能的關(guān)鍵因素，本發(fā)明提供的制備方法中低熔點玻璃包覆層是在高溫高真空條件下制備的，能夠保證在無機真空保溫板制備過程中不向凝聚體芯材中引入氣體或水分；而制備后形成的低熔點玻璃包覆層隔氣隔濕性能好，化學(xué)性能穩(wěn)定，能夠保證無機真空保溫板在長期的使用過程中，芯材能夠保持真空干燥的狀態(tài)，從而能夠保證本發(fā)明提供的無機真空保溫板具有優(yōu)異的保溫隔熱和耐久性能。

【具體實施方式】
[0012]以下結(jié)合技術(shù)方案，進一步說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0013]實施例1
[0014](I)將氣相二氧化硅粉體和1wt.%碳化硅纖維共同倒入混料機中混合lh，然后將得到的混合物倒入矩形模具中，通過冷壓機將該混合物壓制成密度為180kg/m3的板狀凝聚體。
[0015](2)將步驟(I)得到的板狀凝聚體在120°C的溫度下烘干24小時，再將該板狀凝聚體和低熔點玻璃粉共同放入坩堝中，將坩堝放入真空爐中，抽真空到K^Pa。
[0016](3)真空爐快速升溫至600°C，保溫5min，然后打開爐門，將浸潰在液態(tài)低熔點玻璃中的板狀凝聚體取出，室溫條件下冷卻，得到無機真空保溫板。
[0017]經(jīng)以上工藝制備得到的無機真空保溫板的熱導(dǎo)率為0.
[0018]實施例2
[0019](I)將氣相二氧化硅粉體和15wt.%碳化硅纖維共同倒入混料機中混合lh，然后將得到的混合物倒入矩形模具中，通過冷壓機將該混合物壓制成密度為190kg/m3的板狀凝聚體。
[0020](2)將步驟(I)得到的板狀凝聚體在120°C的溫度下烘干24小時，再將該板狀凝聚體和低熔點玻璃粉共同放入坩堝中，將坩堝放入真空爐中，抽真空到K^Pa。
[0021 ] (3)真空爐快速升溫至600°C，保溫4min，然后打開爐門，將浸潰在液態(tài)低熔點玻璃中的板狀凝聚體取出，室溫條件下冷卻，得到無機真空保溫板。
[0022]經(jīng)以上工藝制備得到的無機真空保溫板的熱導(dǎo)率為0.(^SWnT1K'
[0023]實施例3
[0024](I)將氣相二氧化硅粉體和25wt.%碳化硅纖維共同倒入混料機中混合lh，然后將得到的混合物倒入矩形模具中，通過冷壓機將該混合物壓制成密度為210kg/m3的板狀凝聚體。
[0025](2)將步驟(I)得到的板狀凝聚體在120°C的溫度下烘干24小時，再將該板狀凝聚體和低熔點玻璃粉共同放入坩堝中，將坩堝放入真空爐中，抽真空到K^Pa。
[0026](3)真空爐快速升溫至600°C，保溫3min，然后打開爐門，將浸潰在液態(tài)低熔點玻璃中的板狀凝聚體取出，室溫條件下冷卻，得到無機真空保溫板。
[0027]經(jīng)以上工藝制備得到的無機真空保溫板的熱導(dǎo)率為0.0SOWnT1K'
[0028]實施例4
[0029](I)將氣相二氧化硅粉體和30wt.%碳化硅纖維共同倒入混料機中混合lh，然后將得到的混合物倒入矩形模具中，通過冷壓機將該混合物壓制成密度為220kg/m3的板狀凝聚體。
[0030](2)將步驟(I)得到的板狀凝聚體在120°C的溫度下烘干24小時，再將該板狀凝聚體和低熔點玻璃粉共同放入坩堝中，將坩堝放入真空爐中，抽真空到K^Pa。
[0031](3)真空爐快速升溫至600°C，保溫2min，然后打開爐門，將浸潰在液態(tài)低熔點玻璃中的板狀凝聚體取出，室溫條件下冷卻，得到無機真空保溫板。
[0032]經(jīng)以上工藝制備得到的無機真空保溫板的熱導(dǎo)率為0.0321!!!?'
【權(quán)利要求】
1.一種建筑墻體保溫用無機真空保溫板，其特征在于，該建筑墻體保溫用無機真空保溫板包括氣相二氧化硅粉體和10-30wt.%碳化硅纖維的混合凝聚體以及混合凝聚體外表包覆一層致密的低熔點玻璃層；混合凝聚體的厚度為2-5cm，混合凝聚體的密度為180-220kg/m3，低熔點玻璃層的厚度為0.4_lmm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑墻體保溫用無機真空保溫板，其特征在于，所述的低熔點玻璃為Na2O-Al2O3-B2O3玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的建筑墻體保溫用無機真空保溫板，其特征在于，所述的碳化娃纖維長度為8_25mm。
4.權(quán)利要求1或2所述的建筑墻體保溫用無機真空保溫板的制備方法，其特征在于，步驟如下: (1)將氣相二氧化硅粉體和10-30wt.%碳化硅纖維置于混料機中混合均勻，采用冷壓機將氣相二氧化硅粉體和碳化硅纖維的混合物壓制成密度為180-220kg/m3的板狀混合凝聚體； (2)將步驟(I)得到的板狀混合凝聚體完全烘干，將該板狀混合凝聚體和低熔點玻璃粉置于坩堝中，將坩堝放入真空爐中，真空度不高于KT1Pa ； (3)真空爐快速升溫至600°C，保溫2-5min，將浸潰在液態(tài)低熔點玻璃中的板狀混合凝聚體取出，室溫條件下冷卻，得到建筑墻體保溫用無機真空保溫板。
5.權(quán)利要求3所述的建筑墻體保溫用無機真空保溫板的制備方法，其特征在于，步驟如下: (1)將氣相二氧化硅粉體和10-30wt.%碳化硅纖維置于混料機中混合均勻，采用冷壓機將氣相二氧化硅粉體和碳化硅纖維的混合物壓制成密度為180-220kg/m3的板狀混合凝聚體； (2)將步驟(I)得到的板狀混合凝聚體完全烘干，將該板狀混合凝聚體和低熔點玻璃粉置于坩堝中，將坩堝放入真空爐中，真空度不高于KT1Pa ； (3)真空爐快速升溫至600°C，保溫2-5min，將浸潰在液態(tài)低熔點玻璃中的板狀混合凝聚體取出，室溫條件下冷卻，得到建筑墻體保溫用無機真空保溫板。
【文檔編號】C04B30/02GK104402396SQ201410680066
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】史國棟, 武湛君, 王智, 姜春雨, 閆佳 申請人:大連理工大學(xué)