一种梯度隔热层及其制备方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术是关于一种梯度隔热层及其制备方法和装置，其中，制备方法包括，根据待隔热的工件内表面的大小，剪裁两张或两张以上的隔热材料；在工件内表面涂抹粘结剂，将剪裁好的隔热材料依次粘贴于工件内表面，用粘结剂将相邻两层隔热材料粘结；粘贴完成后，向所述的隔热材料的表面喷洒两种或两种以上不同浓度的浸渍液；干燥后，即得到所述的梯度隔热层，所述的隔热材料为柔性多孔隔热材料，浸渍液为干燥后具有硬化特性的液体，不同浓度的浸渍液的喷洒顺序为从高到低。本发明专利技术同时提供了制备该梯度隔热层的装置，使梯度隔热层具有渐变的硬度梯度，从而更适于实际应用。

Gradient heat insulation layer and preparation method and device thereof

The present invention relates to a gradient heat insulation layer and its preparation method and device, wherein the preparation method comprises the inner surface of the insulation according to the workpiece size, cut two or two or more of the insulation materials; adhesive in the workpiece surface, insulation materials will be cut in time pasted on the inner surface of the workpiece, binder for two adjacent layer insulation adhesive paste; after impregnating solution with two or more than two kinds of different concentration to the surface of the insulating material; after drying, the heat insulation layer to obtain the gradient, the insulation material for flexible porous insulation material, as the impregnating solution after drying with the hardening characteristics of liquid spraying sequential impregnation solution of different concentration is from high to low. The invention also provides a device for preparing the gradient heat insulating layer, so that the gradient heat insulating layer has a graded hardness gradient, so that the gradient heat insulation layer is more suitable for practical application.

【技术实现步骤摘要】
一种梯度隔热层及其制备方法和装置
本专利技术涉及热防护
，特别是涉及一种梯度隔热层及其制备方法和装置。
技术介绍
高速飞行发动机在工作时，燃烧室壁面温度高达3000K，为了保护发动机外的金属工件及其周边电子设备，需要在燃烧室外壁和工件内壁包覆耐高温的隔热材料进行热防护，包覆隔热材料后在将圆筒状燃烧室和圆筒状工件进行套装。为减小气体对流传热，燃烧室和圆筒状工件套装间隙通常小于0.5mm。而圆筒状工件长度在1.5～2米，所以对圆筒状工件内壁的梯度隔热层形面提出很高精度要求。梯度隔热层选用刚性材料便于进行加工，但在发动机工作时的强热振环境下易发生破碎。选用柔性材料能满足振动但无法精加工，表面粗糙且强度差，无法进行套装。同时圆筒状工件工作时具有热膨胀特性，也要求隔热材料为一个整体不可切割成多块，避免缝隙过多造成隔热失效。此外圆筒状工件焊接后两侧法兰经过加工，而内壁面需要包覆隔热材料的凹槽存在凹凸不平现象，如何保证材料与内壁粘贴紧密也是难题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，提供一种隔热材料及其制备方法和装置，所要解决的技术问题是，提供一种具有梯度硬度的梯度隔热层，使梯度隔热层同时兼具刚性和柔性，柔性，保证梯度隔热层与工件内壁紧密粘贴，保护在发动机强振动工作环境下不发生破碎；刚性，使得制备得到的隔热层便于后续的机加工，且便于与燃烧室的嵌套，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种梯度隔热层的制备方法，包括，步骤一：根据待隔热的工件内表面的大小，剪裁两张或两张以上的隔热材料；步骤二：在工件内表面涂抹第一粘结剂，将剪裁好的隔热材料依次粘贴于工件内表面，用粘结剂将相邻两张隔热材料粘结；步骤三：粘贴完成后，向所述的隔热材料的表面喷洒两种或两种以上不同浓度的浸渍液，所述的浓度为质量浓度；干燥后，即得到所述的梯度隔热层，所述的隔热材料为柔性多孔隔热材料，所述的浸渍液为干燥后具有硬化特性的液体，所述的不同浓度的浸渍液的喷洒顺序为从高到低。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的一种梯度隔热层的制备方法，其中所述的步骤二中，在所述的工件内表面涂抹第二粘结剂，干燥后，涂抹第一粘结剂，再将剪裁好的隔热材料依次粘贴于工件内表面，所述的第一粘结剂与所述的第二粘接的种类可以相同，也可以不相同。优选的，前述的一种梯度隔热层的制备方法，其中所述的步骤二中，对所述的隔热材料的表面进行辊压。优选的，前述的一种梯度隔热层的制备方法，其中所述的步骤二还包括，粘贴完成后，对所述的隔热材料的进行表面改性，所述的表面改性的方法为，向所述的隔热材料表面喷洒清水，至表面全部浸湿。优选的，前述的一种梯度隔热层的制备方法，其中所述的浸渍液包括硅溶胶、铝溶胶和/或树脂类粘结剂。优选的，前述的一种梯度隔热层的制备方法，其中所述的浸渍液的浓度为10％-70％。优选的，前述的一种梯度隔热层的制备方法，其中所述的隔热材料包括陶瓷纤维纸、陶瓷纤维毯、气凝胶毡和/或碳纤维毡。优选的，前述的一种梯度隔热层的制备方法，其中所述的单张隔热材料的厚度为0.5～10mm。优选的，前述的一种梯度隔热层的制备方法，其中所述的梯度隔热层的厚度为2～200mm。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种梯度隔热层，所述的梯度隔热层由上述中任一项所述的梯度隔热层的制备方法制备而得。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种隔热工件，所述的隔热工件包括工件和梯度隔热层，所述的梯度隔热层粘贴于所述工件的内表面，所述的工件为上述的工件，所述的梯度隔热层为上述任一项所述的梯度隔热层。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种用于燃料燃烧的装置，所述的装置包括隔热工件和燃烧室，所述的燃烧室嵌套在所述的隔热工件内，所述的隔热工件为上述的隔热工件。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种发动机，所述的发动机包含有上述的燃料燃烧装置。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种梯度隔热层的制备装置，根据上述的梯度隔热层，其制备装置包括，台架系统、辊轴、支撑定位系统、干燥系统和电控系统，其中，所述的台架系统为工件提供支撑和旋转动力，包括基座、驱动减速电机、离合器、驱动支撑轮和从动支撑轮；所述的支撑定位系统与所述的辊轴连接，用于固定所述的辊轴；所述的干燥系统包括干燥器，用于浸渍液和粘结剂的干燥。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的一种梯度隔热层的制备装置，对其中所述的辊轴进行表面处理，所述的表面处理的方法为，在辊轴的表面喷涂不粘涂层。借由上述技术方案，本专利技术提供的一种梯度隔热层及其制备方法和装置，至少具有下列优点：1、本专利技术提供了一种硬度渐变的梯度隔热层，更加适用于实际应用。现有的隔热材料分为柔性隔热材料和刚性隔热材料，其中，柔性隔热材料便于施工但无法机加工，此处的“机加工”为对制备成的梯度隔热层进行精加工，以保证其具有合格的圆柱度。刚性隔热材料便于机加工但不满足施工和抗振动要求，尤其是大尺寸隔热材料与圆筒状工件整体式粘接容易发生脱空现象。本专利技术提供了一种硬度渐变的梯度隔热层，以梯度隔热层与工件接触的一面为梯度隔热层的内表面，另一面为梯度隔热层的外表面，本专利技术提供的梯度隔热层的硬度由内到外逐渐增大，在与圆筒状工件接触的内表面呈柔性，可吸收工作时产生的强机械振动应力，保持材料结构完整；而越靠近外表面则刚性越强，能够对其进行机加工从而满足精度和套装需求。2、本专利技术进一步提供了一种梯度隔热层的制备方法及其装置。本专利技术提供的梯度隔热层的制备方法，通过包覆施工台架将柔性隔热材料整体包覆在大尺寸的工件内部，经浸渍、干燥、固化后形成整体柔性而表面层呈刚性特点的梯度隔热层。这种包覆方法与装置，使工件可以随意的进行转动，便于在大尺寸工件内部进行施工。采用辊压定位干燥方法，可以使柔性隔热材料与工件的不规则表面贴合的非常紧密，并且在干燥过程中不会发生局部脱胶而造成脱空现象。多次辊压、浸渍、干燥的过程可以使材料表层强度形成由表及里呈刚性到柔性的渐变式的梯度分布，使结合面为柔性从而满足工件工作时的振动要求，而表层呈一定刚性又能满足加工精度和套装要求。3、本专利技术进一步提供了包含有上述梯度隔热层的隔热工件、燃料燃烧装置、以及发动机。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本专利技术实施例梯度隔热层的制备装置示意图。11基座，12驱动减速电机，13离合器，14驱动支撑轮，15从动支撑轮，21辊轴，22支撑架，31旋转支撑臂，32干燥器，4工件。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种梯度隔热层及其制备方法和装置，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梯度隔热层的制备方法，其特征在于：包括，步骤一：根据待隔热的工件内表面的大小，剪裁两张或两张以上的隔热材料；步骤二：在工件内表面涂抹第一粘结剂，将剪裁好的隔热材料依次粘贴于工件内表面，并用第一粘结剂将相邻两张隔热材料粘结；步骤三：粘贴完成后，向所述的隔热材料的表面喷洒两种或两种以上不同浓度的浸渍液，所述的浓度为质量浓度；干燥后，即得到所述的梯度隔热层，所述的隔热材料为柔性多孔隔热材料，所述的浸渍液为干燥后具有硬化特性的液体，所述的不同浓度的浸渍液的喷洒顺序为从高到低。

【技术特征摘要】
1.一种梯度隔热层的制备方法，其特征在于：包括，步骤一：根据待隔热的工件内表面的大小，剪裁两张或两张以上的隔热材料；步骤二：在工件内表面涂抹第一粘结剂，将剪裁好的隔热材料依次粘贴于工件内表面，并用第一粘结剂将相邻两张隔热材料粘结；步骤三：粘贴完成后，向所述的隔热材料的表面喷洒两种或两种以上不同浓度的浸渍液，所述的浓度为质量浓度；干燥后，即得到所述的梯度隔热层，所述的隔热材料为柔性多孔隔热材料，所述的浸渍液为干燥后具有硬化特性的液体，所述的不同浓度的浸渍液的喷洒顺序为从高到低。2.根据权利要求1所述的一种梯度隔热层的制备方法，其特征在于：所述的步骤二中，在所述的工件内表面涂抹第二粘结剂，干燥后，涂抹第一粘结剂，再将剪裁好的隔热材料依次粘贴于工件内表面。3.根据权利要求1所述的一种梯度隔热层的制备方法，其特征在于：所述的步骤二中，对所述的隔热材料的表面进行辊压。4.根据权利要求1所述的一种梯度隔热层的制备方法，其特征在于：所述的步骤二还包括，粘贴完成后，对所述的隔热材料的进行表面改性，所述的表面改性的方法为，向所述的隔热材料表面喷洒清水，至表面全部浸湿。5.根据权利要求1所述的一种梯度隔热层的制备方法，其特征在于：所述的浸渍液包括硅溶胶、铝溶胶和/或树脂类粘结剂。6.根据权利要求1所述的一种梯度隔热层的制备方法，其特征在于：所述的浸渍液的浓度为10％-70％。7.根据权利要求1所述的一种梯度隔热层的制备方法，其特征在于：所述的隔热材料包括陶瓷纤维纸、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世超，陈玉峰，孙浩然，陈曙光，邓可为，闫达琛，方凯，李世新，李佳绪，王卓，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院，
类型：发明
国别省市：北京,11