梯度密度酚醛树脂基空气舵、其制备模具及制备方法技术

本发明专利技术涉及树脂基热防护材料制备技术领域，尤其是涉及梯度密度酚醛树脂基空气舵、其制备模具及制备方法，制备方法包括选用金属舵芯，制备第一阴模组件与第二阴模组件；将高温煅烧后的低密度高硅氧纤维毡随型包覆在金属舵芯外表面，将金属舵芯固定于第一阴模内腔并灌注低密度酚醛树脂，第一次固化成型，脱模，获得带有低密度隔热层的金属舵芯；将抗氧化处理后的2.5D编织高密度碳纤维预制体随型包覆在低密度隔热层外表面，将金属舵芯固定于第二阴模内腔内并灌注高密度酚醛树脂，第二次固化成型，脱模，机加工处理，获得高密度抗烧蚀层，制得梯度密度酚醛树脂基空气舵；本发明专利技术获得的空气舵成本低，拥有良好的抗烧蚀性能及优异的隔热性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防热复合材料，具体涉及梯度密度酚醛树脂基空气舵、其制备模具及制备方法。

技术介绍

1、热防护技术是为保护器件免受热损伤的一种重要手段，在航空航天领域得到广泛应用，热防护材料更是这一技术的关键材料；航天飞行器在以高超音速飞行时，空气舵的使用工况最为苛刻，其中舵面温度将达到2000℃以上，舵前缘温度将达到2500℃以上，因此对空气舵的防热材料提出了极高的要求。

2、当前，为制备出航天领域应用的耐超高温长航时飞行器空气舵产品，主要采用碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料，该材料采用先驱体浸渍裂解工艺(pip)或化学气相渗透工艺(cvi)，制作周期长，制造成本高，产品价格高，难以满足未来型号对低成本设计制造的要求；而均一结构的高密度酚醛树脂基复合材料综合热导率高，在超高温长航时飞行工况下金属舵芯表面温度显著高于其耐受温度，难以满足设计要求。

3、梯度化设计材料的功能结构具有显著优势：一是优异的抗烧蚀性能赋予材料良好的维形能力及气动稳定性；二是优异的隔热性能可降低防热产品设计厚度，降低消极质量；三是可实现抗烧蚀、隔热、承载等多功能一体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种梯度密度酚醛树脂基空气舵的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的梯度密度酚醛树脂基空气舵的制备方法，其特征在于：步骤2)中，高温煅烧工艺为升温至600～800℃，保温30～90min，煅烧后的低密度高硅氧纤维毡的密度为0.18～0.23g/cm3。

3.根据权利要求2所述的梯度密度酚醛树脂基空气舵的制备方法，其特征在于：步骤3)中，低密度酚醛树脂的固含量为30～50％，密度为0.95～1.05g/cm3，粘度小于50mPa·s。

4.根据权利要求3所述的梯度密度酚醛树脂基空气舵的制备方法，其特征在于：步骤3)中，低密度酚...

【技术特征摘要】

1.一种梯度密度酚醛树脂基空气舵的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的梯度密度酚醛树脂基空气舵的制备方法，其特征在于：步骤2)中，高温煅烧工艺为升温至600～800℃，保温30～90min，煅烧后的低密度高硅氧纤维毡的密度为0.18～0.23g/cm3。

3.根据权利要求2所述的梯度密度酚醛树脂基空气舵的制备方法，其特征在于：步骤3)中，低密度酚醛树脂的固含量为30～50％，密度为0.95～1.05g/cm3，粘度小于50mpa·s。

4.根据权利要求3所述的梯度密度酚醛树脂基空气舵的制备方法，其特征在于：步骤3)中，低密度酚醛树脂注入第一阴模内腔的灌注压力为0.3～0.5mpa；第一次固化成型工艺为以10℃/min的升温速度升温至80～100℃，保温12～36h；固化完成后以40～60℃干燥12～24h后，升温至80～100℃干燥12～24h。

5.根据权利要求4所述的梯度密度酚醛树脂基空气舵的制备方法，其特征在于：步骤4)中，高密度碳纤维预制体的密度为0.75～0.95g/cm3；抗氧化处理工艺包括如下步骤：将高密度碳纤维预制体在10～15wt％聚碳硅烷/二甲苯溶液中浸渍3～5h，烘干后表面涂覆一层聚碳硅烷抗氧化层；其中，聚碳硅烷在800℃下的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王其坤，祁涛，苗秀银，温鹏，王丹，牟秀娟，范雨佳，高红成，
申请(专利权)人：北京玻钢院复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：