一种防隔热一体化复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种防隔热一体化复合材料及其制备方法，所述复合材料由一定厚度的可陶瓷化防热层和低密度隔热层组成，一体化复合材料采用防热层和隔热层共固化方式成型，根据具体热载荷要求可对各层厚度进行设计。按重量份计，可陶瓷化防热层由碳基树脂25～30份，纤维平纹布20～30份，铝硅酸盐矿物质粉末10～30份，助熔剂5～10份；低密度隔热层含有碳基树脂30～50份，纤维网格布20～40份，空心陶瓷微球10～20份，偶联剂0.3～0.6份。本发明专利技术的一体化复合材料相对于现有技术,其优点是：具备良好的热防护性能、抗冲刷性能；其成型工艺简单、防热层和隔热层界面剪切强度高；可用聚合物复合材料工艺成型、可设计性强,在中低温下具有良好力学性能、高温下热失重率小等优点。

An Integrated Composite Material for Heat Insulation and Its Preparation Method

The invention provides an integrated heat-proof and insulation composite material and a preparation method thereof. The composite material consists of a certain thickness of ceramic heat-proof layer and a low density heat-proof layer. The integrated composite material is formed by co-curing of the heat-proof layer and the heat-proof layer, and the thickness of each layer can be designed according to the specific heat load requirements. According to weight, the ceramic thermal insulation layer consists of 25-30 copies of carbon-based resin, 20-30 copies of plain cloth, 10-30 copies of aluminosilicate mineral powder and 5-10 copies of flux. The low-density thermal insulation layer contains 30-50 copies of carbon-based resin, 20-40 copies of fiber mesh cloth, 10-20 copies of hollow ceramic microspheres and 0.3-0.6 copies of coupling agent. Compared with the existing technology, the integrated composite material of the present invention has the advantages of good thermal protection performance and erosion resistance, simple forming process, high interfacial shear strength of thermal protection layer and thermal insulation layer, high processability and designability of polymer composite material, good mechanical properties at medium and low temperatures, low thermal weight loss rate at high temperatures, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种防隔热一体化复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种热防护复合材料，具体的是涉及一种防隔热一体化复合材料及其制备方法。可应用于航空航天、防火隔热等领域。
技术介绍
导弹及航天器在发射、高速飞行或再入大气层过程中,必须克服气动加热、粒子侵蚀和气动冲刷对飞行器的影响,导弹发动机特别是复合材料发动机壳体在飞行过程中,由于受到气动加热的影响,壳体表面温度升高,引起强度、刚度等力学性能下降,进而影响壳体的可靠性,故外层热防护材料对于飞行器的可靠性起着极为重要的作用,应既能保护发动机壳体材料免受高温高速气流冲蚀,同时在一定时间内阻止热量向内部传递。热防护材料兼具耐高温、隔热综合作用，是伴随航空航天技术的发展而发展起来的一类重要热防护材料。热防护材料应具备较低的热导率、高熔点和大比热等性能要求。当外界温度急剧变化时，热防护材料能迅速吸热或散热，通过质量的损失换取防热的效果。在热流冲击下，要保持制品的尺寸稳定，且有较高的力学强度、抗冲刷能力。传统的聚合物基热防护材料一般采用单层的耐烧蚀防热材料，由于工作时间短，虽然其导热系数高达0.60W.m.K(室温～260℃)，仍可满足构件的温度要求(≤10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防隔热一体化复合材料，其特征在于：所述防隔热一体化复合材料是由可陶瓷化防热层和低密度隔热层预浸料采用共固化方式成型制得；所述可陶瓷化防热层包含如下成分：碳基树脂25～30份，纤维平纹布20～30份，铝硅酸盐矿物质粉末10～30份，助熔剂5～10份；低密度隔热层含有碳基树脂30～50份，纤维网格布20～40份，空心微球10～20份，偶联剂0.3～0.6份。

【技术特征摘要】
1.一种防隔热一体化复合材料，其特征在于：所述防隔热一体化复合材料是由可陶瓷化防热层和低密度隔热层预浸料采用共固化方式成型制得；所述可陶瓷化防热层包含如下成分：碳基树脂25～30份，纤维平纹布20～30份，铝硅酸盐矿物质粉末10～30份，助熔剂5～10份；低密度隔热层含有碳基树脂30～50份，纤维网格布20～40份，空心微球10～20份，偶联剂0.3～0.6份。2.如权利要求1所述的防隔热一体化复合材料，其特征在于：所述碳基树脂为硼酚醛树脂或者芳基乙炔树脂中的任意一种。3.如权利要求1所述的防隔热一体化复合材料，其特征在于：所述纤维平纹布为石英纤维或者高硅氧玻璃纤维中的任意一种。4.如权利要求1所述的防隔热一体化复合材料，其特征在于：所述纤维网格布为石英纤维网格布或者高硅氧玻璃纤维网格布中的任意一种。5.如权利要求1所述的防隔热一体化复合材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂或者钛酸酯偶联剂中的任意一种。6.如权利要求1所述的防隔热一体化复合材料，其特征在于：所述空心微球为空心二氧化硅微球、空心陶瓷微球中的任意一种或两种的混合。7.如权利要求1所述的防隔热一体化复合材料，其特征在于：所述铝硅酸盐矿物粉末粒径大小为5～30μm，铝硅酸盐矿物粉末为长石粉、滑石粉和高岭土中的任意一种或多种的混合。8.如权利要求1所述的防隔热一体化复合材料，其特征在于：所述低熔点助熔剂为玻璃粉、氧化硼、氧化铋中的任意一种或多种的混合，粒径为1～7μm。9.一种如权利要求1所述的防隔热一体化复合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：石敏先，贺栋培，秦岩，黄志雄，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42