树脂基陶瓷隔热涂层材料

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隔热涂层是近几年发展起来的隔热保温方式，具有隔热、节能、环保、施工简易、工期短、见效快等特点。而采用树脂和陶瓷复合制备的树脂基陶瓷隔热涂层则兼具综合成本低、减重性好、适宜于特种设备等优点，同其它保温材料相比，更受人们重视。目前，关于隔热涂层的研究主要集中在高温条件下的热障涂层和常温条件下使用的隔热涂层，而适用于中温条件下的隔热涂层研究较少。通过溶剂热法制备隔热性能优良的氧化锆空心球作为隔热填料；从分子改性的角度出发，在酚醛环氧树脂中引入耐热性萘环以提高其使用温度作为耐热基体制备热电池用隔热涂层，研究其隔热性能。研究发现： (1) 采用正丁醇与乙酰丙酮（体积比1：1）做溶剂、反应温度230℃、压强3MPa、时间12h、二氯氧锆的量为16.10g/L时，可以制备出粒径为500nm的氧化钇稳定的氧化锆空心球。 (2) 通过改变二氯氧锆的量，可以调控合成的空心球的直径。当二氯氧锆含量为25.76g/L时，生成的空心二氧化锆球径为1.5μm～2μm之间；含量为9.66g/L时，生成的二氧化锆空心球径为300nm左右。 (3) 通过采用不同固化剂固化酚醛环氧树脂，研究其耐热性能，发现PMDA做固化剂比DDS的固化产物耐热性能更为优异。其固化物的分解温度在380oC左右，最大失重率在490oC左右，550oC后失重趋向于缓慢，800oC质量保持率仍然达到58.2%。 (4) 研究了隔热涂层的力学性能，发现力学性能均随着氧化锆空心球含量的增加而减小，当氧化锆空心球含量为70wt%时，力学强度最低。常温下结合强度最低为11.4MPa；剪切强度最低为7.8MPa；300℃下最低为3.0MPa。 (5) 研究了涂层的隔热性能，发现在常温条件下，热导率随着氧化锆空心球添加量的增加而减小，70wt%处的热导率为0.04W?m-1K-1。在300°C条件下，涂层的热导率出现峰值，当空心氧化锆添加量在50wt%，热导率最低，为0.04 W?m-1?K-1。

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3M公司的空心二氧化硅微球也用于做隔热材料，不过应该没氧化锆耐热。