新型保温隔热材料(室内保温隔热材料有哪些)

新型保温隔热材料介绍

最近，宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程专业的克莱夫·兰德尔教授及其同事开发了一种称为冷烧结工艺（CSP-Cold Sintering Process）的新技术。而且烧结可以在最短的15分钟内完成，这大大降低了工业制造的成本。同时，该技术还提高了最初不兼容的材料（例如陶瓷和塑料）的粘合能力，使人们有可能创造出更多有用的新型复合材料。陶瓷的燃烧要比披萨烤得快，而且温度要低。冷烧工艺的最新发现已发表在几篇论文中，并发表在学术期刊“高级功能材料”和“美国杂志”上。陶瓷协会）等出版物。根据相关论文，CSP冷烧工艺主要用于陶瓷和陶瓷基复合材料的烧结。使用水作为临时溶剂，通过溶解沉淀过程对材料进行烧结和致密化。这个过程的温度可以保持在室温到200℃之间。此外，已经证明通过冷烧制法制备的样品的性质与通过常规热烧结法制得的样品的性质相同。在另一篇论文中，兰德尔教授还详细介绍了使用CSP工艺将陶瓷和热塑性聚合物复合材料共烧结的过程，并声称冷烧制工艺开辟了陶瓷包装和微波设备开发的新时代。由于传统上陶瓷与某些其他热塑性聚合物材料之间的烧结温度差异很大，因此似乎不可能将陶瓷和热塑性聚合物复合材料结合在一起，但是冷烧技术提供了可能性，因为烧成温度控制在200℃以内，热塑性聚合物陶瓷材料可以一起形成致密的复合材料。为了演示此过程中适用的材料范围，Randall教授及其团队还选择了3种聚合物作为演示，以补充3种不同陶瓷的性能（1种微波电介质，1种电解质和1种半导体）。这些材料为介电性能，离子和电子导电性的设计提供了新的可能性。在120℃的条件下
“我们现在可以比烤披萨更快地烧制陶瓷，并使用较低的温度。”兰德尔说。具有不同介电特性的材料可以通过CSP冷烧工艺进行复合烧成，这为陶瓷封装和微波器件的开发提供了一种简单，有效且节能的方法。目前，Randall和他的团队还将CSP冷烧制工艺引入微波组件和封装介电基板（包括陶瓷多层基板和大规模整体式陶瓷基板）的制造过程中。冷烧技术是一个双重过程根据Randall教授的描述和介绍，新的冷烧CSP技术是一个双重过程：首先，陶瓷粉需要用少量的水或酸溶液均匀润湿。在颗粒-颗粒界面处产生液相以加速颗粒的溶解和运动。在特定的温度和压力下，固体颗粒将在含水液相的帮助下进行颗粒重排过程。此后，原子或离子簇将从粒子接触中分离出来，从而加速扩散并使粒子表面的自由能最小化。在该过程中，固体陶瓷颗粒将通过溶解沉淀而致密化。过饱和溶液。在CSP条件下，有许多因素会影响烧结，包括粒径，加水量，pH，溶质添加量，施加压力，烧结温度，保留时间和加热速率。兰德尔还指出，了解水分，压力，热量和捕获反应速率所需的时间对于确保材料完全结晶和完全致密化也至关重要。他说：“冷烧工艺由一系列不同的挑战组成。在某些系统中，您可以在没有压力的情况下进行制造，但在其他系统中，则需要。在某些系统中，您还需要使用纳米颗粒，而在其他系统中，它是完全无用的。它取决于您使用的系统和化学反应过程本身。“ Randall教授在论文中还区分了CSP冷烧过程和水热合成技术之间的区别：相反，应从溶液中结晶出无水物质，通常使用密封的反应容器。水热热压和反应性水热烧结可导致凝固，但产品通常是多孔的。 CSP工艺的烧结工艺不一定具有相反应工艺。 CSP中的少量水溶液会增加致密化的驱动力，这类似于液相烧结的烧结机理，但是CSP是部分开放的系统，在烧结过程中水会蒸发到空气中。此外，
主要包括普通模具和压力机以及两个由温度控制器控制的加热板，或者普通的模具和电控加热器外套包裹的模具。冷烧工艺可用于建筑材料和保温材料的构造。在发明了此工艺之后，Randall教授及其团队开始建立技术数据库，该数据库记录了多种材料系统中CSP冷烧工艺的需求。有50多种精确的技术参数。这些包括上述的陶瓷-陶瓷复合材料，陶瓷-纳米颗粒复合材料，陶瓷-金属材料和陶瓷-聚合物材料。 Randall团队还声称，在不久的将来，CSP冷烧工艺可应用于建筑材料（例如瓷砖），隔热材料，生物医学植入物和许多电子元件的构造。兰德尔说：“传统上制造陶瓷和陶瓷基复合材料通常会消耗大量热量，无论是在窑中烧制陶瓷还是使用超高温炉烧结陶瓷粉末，但在这个时代，我们都必须考虑二氧化碳的排放。”能源预算和其他因素，重新考虑了包括陶瓷在内的许多制造工艺，所有这些都变得至关重要。我希望向聚合物制造学习，反思许多现有的制造工艺，然后再使它们使用。”