本發(fā)明涉及一種陶瓷基復(fù)合材料,特別是涉及一種真空絕熱陶瓷基復(fù)合材料。
背景技術(shù):
真空絕熱材料是近年來快速發(fā)展起來的一種新型絕熱材料,具有環(huán)保和節(jié)能的雙重優(yōu)點(diǎn),因而在冰箱、建筑等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。而傳統(tǒng)意義上的真空絕熱板所用的阻隔薄膜一般為尼龍保護(hù)層、鋁箔層和聚乙烯熱封層疊加而成,這就決定了該材料只能在低溫環(huán)境下使用,已不能滿足在高溫環(huán)境下的需求。而陶瓷基復(fù)合材料具有強(qiáng)度高,高溫耐氧性較好,能夠耐高溫等特點(diǎn)。本發(fā)明將陶瓷基復(fù)合材料制成真空絕熱材料,采用真空絕熱原理制成,通過最大限度提高內(nèi)部真空度來隔絕熱傳導(dǎo),從而降低熱導(dǎo)系數(shù)。該材料具有巨大的應(yīng)用前景,特別是在國(guó)防工業(yè)、航空航天等方面。
文獻(xiàn)“申請(qǐng)?zhí)枮?00520112605.6的中國(guó)專利”公開了一種真空絕熱板。該材料包括阻隔膜層和保溫板,所述的阻隔膜層的外表面有一層尼龍保護(hù)層,其內(nèi)表面有一層聚乙烯熱封層。該種真空絕熱板采用真空絕熱原理制成,通過最大限度提高內(nèi)部真空度來隔絕熱傳導(dǎo),具有極低的熱導(dǎo)系數(shù),但是該材料只能用于低溫環(huán)境下,在高溫情況下無法使用。文獻(xiàn)“復(fù)合材料,尹洪峰,魏劍.冶金工業(yè)出版社”介紹了由化學(xué)液相浸滲法制備的2dc/sic復(fù)合材料在平行碳纖維方向與垂直碳纖維方向的導(dǎo)熱系數(shù)分別為14~20.6w/m·k和5.9~7w/m·k。文獻(xiàn)“單向c/c復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的計(jì)算,陳潔,熊翔,肖鵬.炭素技術(shù),2008,27(2):1-4”介紹了單向c/c復(fù)合材料在平行碳纖維方向與垂直碳纖維方向的導(dǎo)熱系數(shù)分別為40.65~51.12w/m·k和3.83~5.96w/m·k。由以上數(shù)據(jù)可知,對(duì)于一種實(shí)心的復(fù)合材料,并不能滿足極低的導(dǎo)熱系數(shù)的要求,發(fā)明一種具有極低導(dǎo)熱系數(shù)且能耐超高溫的材料則顯得極為迫切。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服傳統(tǒng)意義上的真空絕熱板無法在高溫環(huán)境下使用的問題,提供了一種能夠在高溫下使用的,且導(dǎo)熱系數(shù)極低的陶瓷基復(fù)合材料。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是:一種真空絕熱陶瓷基復(fù)合材料,其特征在于由內(nèi)層支撐材料和外層包覆陶瓷基復(fù)合材料構(gòu)成,內(nèi)層支撐材料為石墨板,其厚度為0.5mm~2mm,板的表面有通孔,孔的面積占石墨板總面積25~60%,板的形狀為平面、曲面,內(nèi)層支撐材料內(nèi)為空腔,空腔內(nèi)的氣體壓力小于1000pa,外層包覆陶瓷基復(fù)合材料為碳纖維增強(qiáng)的c/c復(fù)合材料、c/sic復(fù)合材料、c/c-sic復(fù)合材料中的一種,碳纖維所占外層陶瓷基復(fù)合材料的體積分?jǐn)?shù)為40~60%。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于:1.能夠在1500℃以上環(huán)境下使用;2.具有極低的熱導(dǎo)系數(shù);3.能夠顯著降低保溫層的厚度,節(jié)省材料,減少重量。
附圖說明
圖1是一種真空絕熱陶瓷基復(fù)合材料的截面圖。
圖2是內(nèi)層支撐材料的俯視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例,進(jìn)一步闡明本發(fā)明,應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍,在閱讀了本發(fā)明之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于
本技術(shù):
所附權(quán)利要求所限定。
實(shí)施例一
參照?qǐng)D1,是一種真空絕熱陶瓷基復(fù)合材料的截面圖,圖2是內(nèi)層支撐材料的俯視圖,一種真空絕熱陶瓷基復(fù)合材料由內(nèi)層支撐材料和外層包覆陶瓷基復(fù)合材料構(gòu)成,其中[10]為外層包覆陶瓷基復(fù)合材料,[20]為內(nèi)層支撐材料,[30]為空腔,[40]為支撐材料表面的通孔。內(nèi)層支撐材料為石墨板,其厚度為1mm,通孔的面積占石墨板總面積40%,板的形狀為平面,空腔內(nèi)的氣體壓力小于1000pa。外層包覆陶瓷基復(fù)合材料為碳纖維增強(qiáng)的c/sic復(fù)合材料,c纖維所占外層陶瓷基復(fù)合材料的體積分?jǐn)?shù)為50%。
實(shí)施例二
參照?qǐng)D1,是一種真空絕熱陶瓷基復(fù)合材料的截面圖,圖2是內(nèi)層支撐材料的俯視圖,一種真空絕熱陶瓷基復(fù)合材料由內(nèi)層支撐材料和外層包覆陶瓷基復(fù)合材料構(gòu)成,其中[10]為外層包覆陶瓷基復(fù)合材料,[20]為內(nèi)層支撐材料,[30]為空腔,[40]為支撐材料表面的通孔。內(nèi)層支撐材料為石墨板,其厚度為1mm,通孔的面積占石墨板總面積40%,板的形狀為曲面,空腔內(nèi)的氣體壓力小于1000pa。外層包覆陶瓷基復(fù)合材料為碳纖維增強(qiáng)的c/c復(fù)合材料,c纖維所占外層陶瓷基復(fù)合材料的體積分?jǐn)?shù)為60%。
實(shí)施例三
參照?qǐng)D1,是一種真空絕熱陶瓷基復(fù)合材料的截面圖,圖2是內(nèi)層支撐材料的俯視圖,一種真空絕熱陶瓷基復(fù)合材料由內(nèi)層支撐材料和外層包覆陶瓷基復(fù)合材料構(gòu)成,其中[10]為外層包覆陶瓷基復(fù)合材料,[20]為內(nèi)層支撐材料,[30]為空腔,[40]為支撐材料表面的通孔。內(nèi)層支撐材料為石墨板,其厚度為0.8mm,通孔的面積占石墨板總面積30%,板的形狀為曲面,空腔內(nèi)的氣體壓力小于1000pa。外層包覆陶瓷基復(fù)合材料為碳纖維增強(qiáng)的c/c-sic復(fù)合材料,c纖維所占外層陶瓷基復(fù)合材料的體積分?jǐn)?shù)為50%。