一种轻质高效防隔热一体化热防护材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种轻质高效防隔热一体化热防护材料及制备方法，所述热防护材料通过有机气凝胶浸渍隔热基体制备，其中隔热基体为耐高温纤维隔热瓦。所述耐高温纤维隔热瓦的组成材料包括石英纤维、莫来石、氧化铝纤维或其组合。所述有机气凝胶包括间苯二酚+甲醛、三聚腈胺+甲醛、酚醛树脂+甲醛或混甲酚+甲醛。本发明专利技术通过在隔热基体中加入有机气凝胶，在常温下提高隔热材料的力学强度，并保证材料在加工及运输过程不发生脆性断裂导致材料失效，在低温应用环境下提高材料隔热性能，高温阶段通过烧蚀挥发带走热量，保证热防护材料在服役环境下的正常使用。

【技术实现步骤摘要】
一种轻质高效防隔热一体化热防护材料及制备方法
本专利技术涉及耐高温隔热材料
，具体提供一种轻质高效防隔热一体化热防护材料及制备方法，应用于飞行器表面或短时间气动加热严重、热流密度大的环境中。
技术介绍
高速航天飞行器在大气层中飞行或再入大气层时，由于严酷的气动加热环境，必须使用轻质、维形、高效的热防护材料来阻止热量向飞行器内部传递，以保证飞行器的安全。除密度低和导热系数低之外，隔热材料的拉伸强度、压缩强度、高温线收缩率和可重复使用性能也是材料选择时需要考虑的重要因素。美国在研制航天飞机的过程中，相继开发了多种陶瓷隔热瓦，用于航天飞机外表面的热防护。洛克希德·马丁公司发展了第一代刚性陶瓷隔热瓦(LockheedInsulation，LI)，采用硅溶胶粘接熔融石英玻璃纤维，最高使用温度1260℃，密度为0.14g/cm3的LI-900和密度为0.35g/cm3的LI-2200应用于第一架航天飞机哥伦比亚号上。美国专利3952083号揭示了洛克希德隔热材料的制备工艺。1978年，美国航空航天局研制出第二代刚性陶瓷隔热瓦-耐火纤维复合材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质高效防隔热一体化热防护材料，其特征在于，所述热防护材料通过有机气凝胶浸渍隔热基体制备，其中隔热基体为耐高温纤维隔热瓦。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻质高效防隔热一体化热防护材料，其特征在于，所述热防护材料通过有机气凝胶浸渍隔热基体制备，其中隔热基体为耐高温纤维隔热瓦。


2.根据权利要求1所述的一种轻质高效防隔热一体化热防护材料，其特征在于：所述耐高温纤维隔热瓦的组成材料包括石英纤维、莫来石、氧化铝纤维或其组合。


3.根据权利要求1或2所述的一种轻质高效防隔热一体化热防护材料，其特征在于：所述有机气凝胶包括间苯二酚+甲醛、三聚腈胺+甲醛、酚醛树脂+甲醛或混甲酚+甲醛。


4.一种轻质高效防隔热一体化热防护材料制备方法，其特征在于，所述方法包括工艺步骤如下：
1)制备耐高温纤维隔热瓦：
将预处理的耐高温纤维，加入到纤维质量20～60倍的水中，加入纤维质量1～10％的高温粘结剂，加入纤维质量1～4倍的硅溶胶；
将混合后的物料压滤成型，压力3～5Mpa；
将成型后的物体脱模干燥，其中干燥温度为50～150℃；
将干燥后的物质烧结定型，烧结温度为1100～1500℃；
2)有机气凝胶与隔热基体复合：
配置有机气凝胶，将烧结定型后的耐高温纤维隔热瓦放入有机气凝胶进行浸渍，有机气凝胶的质量为隔热瓦质量的20～95％。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞祥，王开宇，崔唐茵，隋学叶，周长灵，程之强，王重海，张磊，张燕，刘红花，
申请(专利权)人：山东工业陶瓷研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37