以海泡石為添加成分的復合硅酸鹽保溫隔熱材料[25],具有一定的創(chuàng)新性。它是以原有的氧化鋁保溫材料為依據(jù),結合了海泡石纖維疏松多孔、比表面積大、吸附性強等優(yōu)點,制備的具有可塑性強、導熱系數(shù)低、耐高溫等特點的新型保溫隔熱材料。 本文首先通過對實驗材料性能的研究,對其進行預處理。對原材料海泡石纖維的預處理可以采用酸活化和熱活化等方法。酸活化通過研究活化后海泡石纖維的吸附率,確定活化用酸的種類、濃度、最佳活化時間。熱活化則通過對 100~400℃多個溫度條件下處理的海泡石纖維的失水質(zhì)量、比表面積(孔容、孔徑等)的比較,確定海泡石的最佳活化時間及活化溫度。利用分光光度計對酸活化和熱活化后的海泡石纖維進行研究,確定熱活化可以更大限度的提高其吸附率。對氧化鋁纖維的預處理,采用表面活性劑在弱堿性條件下將其分散。粘結劑 Al(H2PO4)3 由于易溶于水且常溫固化,在運輸過程中易發(fā)生稀釋、凝固等現(xiàn)象而采用 H3PO4和 Al(OH)3以一定溫度、一定比例制得。
在保溫隔熱材料制備前,通過對復合漿料分層度、表觀密度、體積密度等的測定,確定各原材料的添加量,并采用正交實驗法確定最佳制備方案。以各原材料的最佳配合比例,制備不同厚度的保溫隔熱材料,并測定其導熱系數(shù),在滿足其隔熱效果和經(jīng)濟效益的條件下,確定材料的最佳厚度。 利用導熱系數(shù)測定儀、壓力試驗機、抗張強度試驗機等對最佳厚度的保溫隔熱材料進行測試,并采用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察其微觀形貌。借助傳熱學理論、力學理論、復合材料理論等,分析海泡石纖維、氧化鋁纖維和粉末、粘結劑、材料厚度對其隔熱效果和機械性能的影響機理。