一种轻质碳纤维隔热材料表面封孔方法技术

本发明专利技术涉及一种轻质碳纤维隔热材料表面封孔方法，属无机隔热材料领域，主要用于提供一种能够在高温有氧环境中实现热防护或隔热的轻质材料的制备方法。以高残炭率有机液相机前驱体为载体，以适宜颗粒度耐高温陶瓷颗粒为填充剂，以硅为活性组元形成表面致密化浆料。通过反向差压虹吸法将致密化浆料吸入轻质碳纤维隔热材料表层一定深度，然后通过微正压烧结，形成填充物。利用表面致密化浆料在烧结后的填充表面继续涂覆，然后真空烧结，形成表面封填层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轻质碳纤维隔热材料表面封孔方法，属于无机隔热材料领域。
技术介绍
航天飞行器的热防护系统是其超声速可靠飞行的关键，随着飞行器发展的高速化、长程化等要求，热防护系统向更高耐温化和轻量化方向发展，轻质高温防热材料和高温隔热材料是现代航天飞行器热防护材料发展的重要方向。陶瓷瓦多孔隔热材料已经在航天飞机热防护系统中得到了应用，但由于陶瓷纤维的耐温等级低，无法应用到高于1500℃的场合。轻质碳纤维隔热材料(如碳纤维软毡和低密度硬质毡)具有碳材料的优良耐温特性，可以应用到2000℃以上的非氧化性环境中，但由于碳材料在高于350℃的氧化性环境中就开始明显氧化，造成了其无法用作服役环境中含氧的飞行器热防护系统。对轻质碳纤维隔热材料进行必要的表面封孔，防止环境中的氧进入到材料内部是解决这类材料高温有氧服役的关键。
技术实现思路
本专利技术技术解决问题：克服现有轻质碳纤维隔热材料高温不耐氧化的问题，提供一种轻质碳纤维隔热材料表面封孔方法，实现轻质碳纤维隔热材料的表面致密化，防止服役过程中环境氧进入到材料内部造成氧化损伤。本专利技术技术解决方案：一种轻质碳纤维隔热材料表面封孔方法，包括：将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻质碳纤维隔热材料表面封孔方法，其特征在于步骤包括：(1)以高残炭率有机液相前驱体作为载体，以适宜颗粒度耐高温陶瓷颗粒为填充剂，以硅为活性组元混合形成表面致密化浆料；(2)通过反向差压虹吸技术将致密化浆料吸入轻质碳纤维隔热材料表层一定深度，然后通过微正压烧结，形成填充物。(3)将表面致密化浆料在烧结后的填充表面继续涂覆，然后真空烧结，形成封填层。

【技术特征摘要】
1.一种轻质碳纤维隔热材料表面封孔方法，其特征在于步骤包括：(1)以高残炭率有机液相前驱体作为载体，以适宜颗粒度耐高温陶瓷颗粒为填充剂，以硅为活性组元混合形成表面致密化浆料；(2)通过反向差压虹吸技术将致密化浆料吸入轻质碳纤维隔热材料表层一定深度，然后通过微正压烧结，形成填充物。(3)将表面致密化浆料在烧结后的填充表面继续涂覆，然后真空烧结，形成封填层。2.根据权利要求1所述的一种轻质碳纤维隔热材料表面封孔方法，其特征在于：步骤(1)所述的高残炭率有机液相前驱体为经过高温热解可以形成以碳为主体物质的有机前驱体物质，包括树脂、糖类、焦油、沥青，这些物质常温下是液相，也可以用溶剂溶解或加热熔融的方式形成液相。3.根据权利要求2所述的一种轻质碳纤维隔热材料表面封孔方法，其特征在于：所述树脂为酚醛树脂、糠酮树脂。4.根据权利要求1所述的一种轻质碳纤维隔热材料表面封孔方法，其特征在于：步骤(1)所述的耐高温陶瓷颗粒为难熔金属的碳化物、硼化物、硅化物及硅酸盐粉体，其粒度在微米和亚微米范围内，并且小于轻质碳纤维隔热材料表层的孔隙尺寸。5.根据权利要求4所述的一种轻质碳纤维隔热材料表面封孔方法，其特征在于：难熔金属为Si、Ta、Zr、Hf、W、Ti、Y。6.根据权利要求1所述的一种轻质碳纤维隔热材料表面封孔方法，其特征在于：步骤(1)所述活性组元硅为粒度小于耐高温陶瓷颗粒的硅粉。7.根据权利要求1所述的一种轻质碳纤维隔热材料表面封孔方法，其特征在于：步骤(1)所述的有机前驱体、耐高温陶瓷颗粒和活性组元硅的体积比为(5～10)：(1～3)：(1～3)，几种物质混合形成表面致密化浆料后可以加入溶
\t剂调控其流动性。8.根据权利要求1所述的一种轻质碳纤维隔热材料表面封孔方法，其特征在于：步骤(2)所述的反向差压虹吸技术为将轻质碳纤维隔热材料待表面致密...

【专利技术属性】
技术研发人员：李同起，冯志海，张大海，
申请(专利权)人：航天材料及工艺研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11