[发明专利]一种宽频吸波的防隔热隐身复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种宽频吸波的防隔热隐身复合材料，其特征在于，由内到外依次包括冷面面板（1）、第一气凝胶复合材料隔热层（2）、第一电阻型高温超材料层（3）、第二气凝胶复合材料隔热层（4）、第二电阻型高温超材料层（5）、第三气凝胶复合材料隔热层（6）和热面面板（7），所述第一气凝胶复合材料隔热层（2）、第二气凝胶复合材料隔热层（4）和第三气凝胶复合材料隔热层（6）均为氧化物陶瓷纤维增强气凝胶复合材料，所述第一电阻型高温超材料层（3）和第二电阻型高温超材料层（5）均为涂覆有周期性排列电阻涂层的连续氧化物陶瓷纤维增强氧化物复合材料，所述冷面面板（1）和热面面板（7）均为连续氧化物陶瓷纤维增强氧化物陶瓷基复合材料；

所述防隔热隐身复合材料由包括如下步骤的方法制备得到：

（1）采用超临界干燥法制备氧化物陶瓷纤维增强气凝胶复合材料，用疏水剂进行疏水处理后，得到气凝胶复合材料隔热层，如此反复制备得到所述第一气凝胶复合材料隔热层、第二气凝胶复合材料隔热层和第三气凝胶复合材料隔热层；

（2）采用溶胶-凝胶法制备厚度为0.5~1mm的连续氧化物陶瓷纤维增强氧化物复合材料，然后按照设计的周期性排列图案，采用丝网印刷工艺将制备好的高温电阻浆料印制于所述连续氧化物陶瓷纤维增强氧化物复合材料表面，经干燥和烧结工艺后，得到电阻型高温超材料层，如此反复制备得到所述第一电阻型高温超材料层和第二电阻型高温超材料层，并在所述第一电阻型高温超材料层和第二电阻型高温超材料层的表面进行打孔处理；

（3）以氧化物陶瓷纤维织物分别作为冷面面板和热面面板的增强体，由内到外依次按冷面氧化物陶瓷纤维织物、第一气凝胶复合材料隔热层、第一电阻型高温超材料层、第二气凝胶复合材料隔热层、第二电阻型高温超材料层、第三气凝胶复合材料隔热层和热面氧化物陶瓷纤维织物的顺序层铺叠放，其中第一电阻型高温超材料层和第二电阻型高温超材料层按孔的孔心一一对齐叠放，采用氧化物陶瓷纤维缝合线穿过所述的孔将层铺叠放好的材料缝合为一体，得到所述防隔热隐身复合材料的预成型体；

（4）将步骤（3）后得到的预成型体采用溶胶-凝胶法反复浸渍和凝胶化，然后热处理，经机械加工后，即得到所述的防隔热隐身复合材料。

2.根据权利要求1所述的宽频吸波的防隔热隐身复合材料，其特征在于，在所述氧化物陶瓷纤维增强气凝胶复合材料中，氧化物陶瓷纤维包括石英纤维、氧化铝纤维、铝硅酸盐纤维或莫来石纤维，气凝胶包括二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶或二氧化硅和氧化铝的二元气凝胶；在所述连续氧化物陶瓷纤维增强氧化物陶瓷基复合材料中，氧化物陶瓷纤维包括石英纤维、氧化铝纤维、铝硅酸盐纤维或莫来石纤维，氧化物陶瓷基包括二氧化硅、氧化铝和莫来石中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的宽频吸波的防隔热隐身复合材料，其特征在于，所述氧化物陶瓷纤维增强气凝胶复合材料的密度为0.2-0.6g/cm³，热导率≤0.05W/m·K。

4.根据权利要求1所述的宽频吸波的防隔热隐身复合材料，其特征在于，所述涂覆有周期性排列电阻涂层的连续氧化物陶瓷纤维增强氧化物复合材料中，以厚度为0.5~1mm的薄层连续氧化物陶瓷纤维增强氧化物复合材料作为基材，在所述基材上涂覆周期性排列的电阻涂层；在所述电阻涂层中，导电相为二氧化钌、钌酸铋或钌酸铅，粘结相为玻璃，所述导电相占导电相和粘结相总质量的30~70%，所述周期性排列的电阻涂层由容性电阻贴片单元按周期性排列组成，且周期尺寸为10mm~60mm；所述第一电阻型高温超材料层（3）的单个容性电阻贴片单元面积不小于第二电阻型高温超材料层（5）的单个容性电阻贴片单元面积，所述第一电阻型高温超材料层（3）中导电相占电阻涂层的质量百分数不低于第二电阻型高温超材料层（5）中导电相占电阻涂层的质量百分数。