一种高温VIP复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开一种高温VIP复合材料的制备方法，先在耐高温低导热系数材料芯材的外表面包覆一层石墨纸，然后在包有石墨纸的芯材外表面缠绕碳纤维外壳形成预制件，将预制件放入真空化学气相沉积炉中，沉积热解碳进行增密，形成C/C外壳，沉积时间为100‑200h，沉积炉内真空度为0.1Pa～10Pa，在高温真空炉的底部放置盛有硅粉或者硅块的陶瓷坩埚，将沉积好的样品悬挂在陶瓷坩埚上方5‑10cm处，升温至1500‑1600℃，保温10‑50h，保持炉内真空度为0.01‑1Pa，得到高温VIP复合材料。该材料能够在高温下使用，且具有极低的热导系数，在C/C外壳表面形成均匀致密的碳化硅层，对致密外壳起到二次封装作用，杜绝外界气体渗透进芯材内部。

Preparation of a high temperature VIP composite

The invention discloses a preparation method of a high temperature of VIP composite material, first in the high temperature resistance and low thermal conductivity of the core material surface coated with a layer of graphite paper, then coating graphite paper core material is wound on the surface of carbon fiber shell formed preform will preform in vacuum chemical vapor deposition furnace. Deposition of pyrolytic carbon for densification, the formation of C/C shell, the sedimentation time is 100 200H, deposition furnace vacuum is 0.1Pa ~ 10Pa, filled with silica or silicon ceramic crucible placed in high temperature vacuum furnace bottom, the deposition samples suspended in the above 5 10cm ceramic crucible, heating to 1500 1600 C, 10 insulation 50h, keep the furnace vacuum of 0.01 1Pa, obtained VIP composites at high temperature. The material can be used at high temperature and has very low thermal conductivity. It forms a uniform and compact silicon carbide layer on the surface of the C/C shell. It plays a two encapsulation role for the compact shell, and eliminates the external gas penetration into the core material.

【技术实现步骤摘要】
一种高温VIP复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种绝热材料制备方法，特别是涉及一种高温VIP复合材料的制备方法。
技术介绍
新型高速航天飞行器具有反应时间短、全球快速到达等特点，是世界各航空航天大国竞相开展的空间技术研究焦点之一。某些新型高速航天飞行器的飞行速度可达10马赫，飞行时间可达几十分钟，飞行器机身表面的气动加热异常严重，并且其超高温部位温度可达1600℃以上，这种严酷的热环境加上紧凑的机体结构带来的空间限制，对热防护系统提出了异乎寻常的挑战。热防护系统中采用的隔热材料必须同时具备耐超高温、超低热导率和足够强度等性能特点，才能有效阻隔机身表面或超高温部位的热量往机身内部传播，同时才能承受超高温、急剧热冲击、强烈振动等严酷的热力环境。陶瓷基复合材料具有强度高，能够耐高温等特点，然而这些材料都具有较高的导热系数，如若用做绝热材料势必增加材料的厚度和重量。若将陶瓷基复合材料做为外壳，内部填充绝热芯材，则使得材料既能在高温下使用，不仅重量大大降低，同时也具有低的热导系数。这将具有巨大的应用前景，特别是在国防工业、航空航天等方面。文献“申请号为200520112605.6的中国专利”本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温VIP复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)在耐高温低导热系数材料芯材的外表面包覆一层石墨纸，石墨纸的厚度为0.1～0.5mm，芯材为陶瓷泡沫、陶瓷纤维毡、碳纤维毡中的任一种或几种，芯材气孔率为70％～90％；(2)在包有石墨纸的芯材外表面缠绕碳纤维外壳形成预制件，碳纤维外壳由碳纤维预浸布组成，碳纤维外壳也可以由经过编织的碳纤维而成，碳纤维外壳厚度为2～4mm；(4)将预制件放入真空化学气相沉积炉中，升温到900‑1200℃，通入丙烯、甲烷、氢气、氩气，通过化学气相渗透法把丙烯、甲烷分解产生的碳渗入到外壳中进行增密，形成C/C外壳，沉积时间为100‑200h，沉积炉内真空度...

【技术特征摘要】
1.一种高温VIP复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)在耐高温低导热系数材料芯材的外表面包覆一层石墨纸，石墨纸的厚度为0.1～0.5mm，芯材为陶瓷泡沫、陶瓷纤维毡、碳纤维毡中的任一种或几种，芯材气孔率为70％～90％；(2)在包有石墨纸的芯材外表面缠绕碳纤维外壳形成预制件，碳纤维外壳由碳纤维预浸布组成，碳纤维外壳也可以由经过编织的碳纤维而成，碳纤维外壳厚度为2～4mm；(4)将预制件放入真空化学气相沉积炉中，升温到900-12...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈照峰，潘影，汪洋，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32