[发明专利]一种低粘度树脂浸润高落差三维针刺结构的方法

说明书

本发明涉及一种低粘度树脂浸润高落差三维针刺结构的方法：(1)、调整理论要求的低粘度防隔热树脂溶液配比，得到补偿防隔热树脂溶液；(2)、采用补偿防隔热树脂溶液，浸润高落差三维针刺结构，并完成树脂的凝胶、干燥处理；(3)、将完成凝胶、干燥处理后的三维针刺结构，沿竖直方向翻转，保证三维针刺结构最高点与最低点位置对调；(4)、重复步骤(2)，对三维针刺结构内的树脂密度进行补偿，得到树脂密度均匀的三维针刺结构。本发明解决了三维针刺结构体增强相浸润低粘度树脂过程，因整体尺寸构型上的层间高度落差大，树脂粘度低，造成密度不均问题。

技术领域

本发明属于以低密度三维针刺纤维结构为增强相的低密度防隔热材料成型技术领域，涉及一种低粘度树脂浸润高落差三维针刺结构的方法，实现结构内部树脂密度补偿。应用于第二宇宙速度的返回式飞船热防护系统的研制。

背景技术

返回式飞船在返回再入过程，需经历高热流冲刷，返回飞行器外表面的热防护系统至关重要。随着深空探测技术的不断发展，返回式飞船对热防护系统轻量化、表面结构稳定性和完整性要求更高。大尺寸、复杂构型的防隔热材料整体成型是热防护系统发展的一个趋势。第二宇宙速度返回载入的返回舱飞船热防护系统多采用烧蚀防护材料，该类材料成型工艺多以三维结构的纤维蜂窝或织物等预制体为增强相，硅橡胶或酚醛、有机硅树脂为基体，辅以功能材料填料，经特殊成型工艺复合而成。以三维针刺织物结构为增强相的热防护材料具备构型可设计性、可实现预制体整体成型，且树脂填充后具备一定的结构刚性，满足大尺寸、复杂构型的防隔热材料整体成型需求。但是三维针刺织物具备面内纤维较为致密、层间纤维疏松特点(见图1)，在大尺寸、复杂构型结构整体成型过程中，浸润低粘度树脂时，存在高度方向落差带来的树脂浸润不均匀问题，造成防热制件密度不均匀，防隔热性能受影响，最终影响返回再入任务的成败。因此，需要一种低粘度树脂浸润高落差三维针刺结构的方法，

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种低粘度树脂浸润高落差三维针刺结构的方法，解决三维针刺结构体增强相浸润低粘度树脂过程，因整体尺寸构型上的层间高度落差大，树脂粘度低，造成密度不均问题。

本发明的技术解决方案是：一种低粘度树脂浸润高落差三维针刺结构的方法，该方法包括如下步骤：

(1)、调整理论要求的低粘度防隔热树脂溶液配比，得到补偿防隔热树脂溶液；

(2)、采用补偿防隔热树脂溶液，浸润高落差三维针刺结构，并完成树脂的凝胶、干燥处理；

(3)、将完成凝胶、干燥处理后的三维针刺结构，沿竖直方向翻转，保证三维针刺结构最高点与最低点位置对调；

(4)、重复步骤(2)，对三维针刺结构内的树脂密度进行补偿，得到树脂密度均匀的三维针刺结构。

所述步骤(2)包括如下步骤：

(2.1)、在待浸润的三维针刺结构外表面铺覆导胶隔离材料、包裹与树脂不发生化学反应的真空袋膜，形成真空囊，并在真空囊最高点连接抽气接口，最低点连接进胶接口；

(2.2)、将真空囊抽成真空，保证三维针刺结构内部无空气，并保证真空压力值固定；

(2.3)、通过注胶接口往真空囊内注入补偿防隔热树脂溶液，使得防隔热树脂溶液完全浸润三维针刺结构；

(2.4)、将真空囊连同内部三维针刺结构进行中温干燥处理，提高树脂溶液粘度；

(2.5)、拆除真空袋膜，将三维针刺结构按照预设要求进行树脂的凝胶、干燥处理。

所述导胶隔离材料为具备孔隙，实现树脂溶液在三维针刺结构和真空袋膜之间自由流动的薄膜状柔性材料。

所述薄膜状柔性材料包括透气氟布、无纺布、薄膜塑料网格。

所述补偿防隔热树脂溶液的树脂质量比为：