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新型粉末添加剂让普通涂料具有绝热功能

信息来源:paintkey.com  时间:2010-02-22  浏览次数:175

  在空间飞船发射过程中,固体火箭助推器要提供超过2/3的初级推力以使飞船入轨,而空气阻力和发动机尾气产生的热量对固体火箭助推器壳体产生很大的潜在危害。为此,20世纪80年代,NASA马歇尔空间飞行中心开发了一种喷射绝缘工艺,可应用于助推器的前缘、系统通道盖,以及助推器后裙部。此工艺将9种化学物质混合为一种粘合剂,可在5个小时内迅速反应成型。然而,这种工艺成型的材料相当昂贵,如果应用过程中被打断或在5个小时内没有完成,整批的材料就会失效。除了这个缺点外,这种材料的强度很难控制,因此,当可重复使用的助推器溅落到大海时,这种材料经常会在飞行过程中脱落,同时构成这种材料的其中两种物质对环境具有危害。

  1993年,马歇尔飞行中心与美国技术公司USBI子公司通过空间授权法协议,合作开发出一种可替代原来老的喷涂绝热工艺的聚焦喷涂技术。他们采用马歇尔飞行中心开发的聚焦喷涂技术,此技术可使环氧树脂材料喷射成雾状,同时采用不同的填充材料,制造出一种对环境无害的烧蚀绝热材料。1999年在执行STS-79任务时,此绝热材料进行了首次飞行试验,实验效果非常成功。

  技术贸易公司的创始人——大卫?佩奇,寻求开发涂层和涂料技术的帮助,以研发出一种实用的热反射技术。在阅读了NASA为小企业提供技术帮助的广告后,佩奇联系了马歇尔中心的技术利用局,即现在的技术转让计划局,该局是马歇尔中心创新合作计划的分部。

  马歇尔飞行中心的工作人员将佩奇介绍到肯尼迪空间中心,佩奇与一组来自USBI公司的研究人员合作。USBI公司的这些研究人员当时正在开发一种由循环使用的汽车轮胎制成的屋顶涂层,并将此技术与马歇尔中心开发的聚焦喷涂技术结合起来。研究人员所面临的最严峻的问题是如何制造出一种低成本但高效的产品,且产品使用安全、无毒。佩奇曾阅读过NASA有关用于空间飞船的热反射瓦片的信息,得知该项目已完成了98%的工作。佩奇如果能将这种混合物融入涂料中,就会得到安全、经济、有效的热反射技术解决方案。

  佩奇与马歇尔飞行中心和USBI的研究人员进行了合作交流。合作一年后,又与位于圣地亚哥的地球科学公司的HeinzPoppendiek博士进行了另外的试验。地球科学公司专门从事换热、流体流量、物质转换、微气象学、生物物理学、工程设计、系统构建、产品评估,以及热力、机械、流体性质等方面的测量工作。

  通过合作,最终研发出名为Insuladd的产品,该产品是一种粉末添加剂,可以混合在普通涂料的内部或者外部,使得涂料的作用类似涂了一层绝热材料。公司认为涂两层可以起到最佳的保护效果。此种材料可以预混合的形式存放。

  Insuladd的秘密就在于其制造过程,它将涂料注入充有惰性气体的极小空心陶瓷微粒。当涂料干了以后,形成辐射热屏障,将普通的房屋涂料转化为热反射涂料。此绝热材料通过在涂料表面形成模块化的热辐射障碍,从而在涂料表面形成反射热以减少换热。此产品可应用于墙上、地板、天花板、空调管路、蒸汽管路和配件,同时还适合用于金属建筑物,以及诸如walkin冷却器和冷凝器等冷冻设备中。

  Insuladd还具有其它用途,如用在家禽养殖场,以减少因夏天热、冬天冷对孵化场所的影响;三星公司利用陶瓷涂料添加剂用于军用设备;Hyundai公司的造船分部将Insuladd应用于船艇上。技术贸易公司继续与美国宇航学会保持联系,向洛克希德?马丁公司提供用于F-22战斗机的热工产品。1996年用于民用建筑内外墙,可减少用户能耗。

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