[发明专利]一种制备夹层结构热防护材料的方法及由该方法制得的热防护材料

说明书

本发明涉及一种制备夹层结构热防护材料的方法，所述方法包括：提供树脂涂料、纤维编织物和夹层预制件；在所述树脂涂料中预浸所述纤维编织物并干燥，得到预浸渍纤维编织物；将预浸渍纤维编织物铺设在夹层预制件的上面板并压实；固化得到在上面板上形成树脂复合纤维编织物防护层的所述热防护材料。本发明还涉及由所述方法制得的热防护材料。本发明大幅度地提高了所制得的热防护材料的抗冲击能力，防止热流窜入材料内部，阻隔空气对流，提高了隔热效果，并且还提高了面板的强度和应变协调能力。

技术领域

本发明涉及一种高应变协调的表面经过纤维编织物杂化处理的热防护材料尤其是外防热材料及其制备方法，属于热防护材料领域尤其是航天热防护技术领域。

背景技术

夹层结构热防护材料通常由芯层隔热材料和上下层陶瓷面板通过一体化缝合制备而成，芯层隔热材料一般由柔性棉毡复合气凝胶隔热填料制备而成，上下面板由连续纤维增强体复合陶瓷基体制备而成，上面板/气凝胶隔热芯层/下面板通过陶瓷化缝合线连接而成。该类型结构的最大的优点是变形协调性能高、抗冲击能力强、尺寸大、隔热效果好、装配简单。解决传统外防热材料(如航天隔热瓦)脆性大、变形协调能力差等难题，提高了设计余量和安全可靠性。

专利CN201210120442提及一种三明治夹层结构防隔热材料及其制备方法，但是该方法只是采用前驱体溶胶进行浸渍并进行高温处理，并没有采用有机树脂涂料进行防护处理，仍存在表面强度欠佳的问题，例如在装配、运输过程中容易磕碰受损，从而存在飞行可靠性方面的风险。

本专利提出一种提高夹层结构防隔热材料的技术方法，经过表面处理之后，材料防磕碰、防撞击能力得到大幅提高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种强度大、脆性低、变形能力强、耐磕碰、防撞击的热防护材料尤其是外防热材料及其制备方法。

本发明在第一方面提供了一种制备夹层结构热防护材料的方法，所述夹层结构包括上面板、下面板和位于所述上面板和所述下面板之间的气凝胶隔热芯板；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)提供树脂涂料、纤维编织物和夹层预制件，所述夹层预制件包括上面板、下面板和位于上面板和所述下面板之间的气凝胶隔热芯板；

(2)在所述树脂涂料中预浸所述纤维编织物，然后取出并在室温下自然干燥，得到预浸渍纤维编织物；

(3)将预浸渍纤维编织物铺设在夹层预制件的上面板并压实；

(4)采用脱模布将铺设有预浸渍纤维编织物的夹层预制件包覆并固化，得到在上面板上形成树脂复合纤维编织物防护层的所述热防护材料。

本发明在第二方面还提供了由本发明第一方面所述方法制得的热防护材料。

本发明与现有技术相比的有益效果：

(1)本发明对夹层结构表面进行有机涂层尤其是有机树脂复合纤维编织物杂化处理的方法尚属首例，目前国内外没有对这类夹层结构进行表面防护处理的报道。

(2)本发明将有机树脂移植于夹层结构热防护材料表面，面板抗冲击能力得到大幅度的提高；

(3)本发明将有机树脂移植于夹层结构热防护材料表面，形成了致密的保护层，短时内可以防止热流窜入材料内部，阻隔空气对流，提高了隔热效果；

(4)本发明制备的树脂复合纤维编织物防护层尤其是杂化树脂复合纤维编织物防护层与上面板形成了界面过渡层，提高了面板的强度，提高了夹层结构热防护材料的应变协调能力；

(5)本发明在制备工艺设计过程中，巧妙地将常规工艺进行融合，大幅度提高了结构可靠性。

具体实施方式