[发明专利]一种透波型隔热阻气构件及其制备方法

说明书

本发明涉及一种透波型隔热阻气构件及其制备方法。所述制备方法包括：通过湿法成型制得多块轻质透波隔热瓦材料；将多块所述轻质透波隔热瓦材料层叠设置，并在每相邻的两块所述轻质透波隔热瓦材料的层间设置一层透波阻气膜，得到透波阻气构件材料；使用二氧化硅溶胶浸渍纤维增强体，制得纤维增强气凝胶隔热材料；和用石英布分别包覆所述透波阻气构件材料和所述纤维增强气凝胶隔热材料，得到第一分构件和第二分构件，然后将所述第一分构件和所述第二分构件用石英纤维纱连接得到所述透波型隔热阻气构件。本发明方法可以制得低介电损耗耐1100℃，并在高温下阻隔热对流传导的透波型隔热阻气构件。

技术领域

本发明属于热透波防护技术领域，尤其涉及一种透波型隔热阻气构件及其制备方法。

背景技术

气凝胶材料由于具有特殊的三维多孔纳米网络结构，能够显著降低热对流及固体传导现象，表现出较低的热导率。二氧化硅气凝胶作为目前应用较广的气凝胶材料，通常以纤维增强二氧化硅复合材料作为隔热构件材料。该材料在制备过程中由于引入纤维增强体作为支撑材料，通常密度较大，且介电常数大于1.25，无法满足高透波构件需求。

低密度隔热瓦为经短纤维湿法成型得到的纤维坯体材料，具有低介电、低热导率、良好的工艺成型性等优点。低密度隔热瓦的密度一般在0.1g/cm³～0.2g/cm³之间，介电常数范围为1.05～1.25，介电损耗≤8×10^-3，具有优异的介电性能，能够作为高透波材料使用。但低密度隔热瓦材料孔结构相比于纤维增强二氧化硅材料的纳米孔结构来说要大得多，面对严苛的热环境，低密度隔热瓦的热流传导会加剧，在高温隔热领域，传统低密度隔热瓦的导热系数偏高，不能满足实际应用的要求。

中国专利申请CN201410783684.7公开了一种可加工氧化硅气凝胶复合刚性隔热瓦的制备方法，该制备方法是直接将氧化硅溶胶与刚性隔热瓦复合后依次经过凝胶-老化、疏水处理、常压干燥和加工的步骤，制得了可加工氧化硅气凝胶复合刚性隔热瓦；虽然该专利申请制得的气凝胶刚性隔热瓦强度高、抗冲刷能力强，适用于外防热构件材料，但其主要应用于外防热中，以抗冲刷，更高的力学性能为主，其存在密度大、成型时间长，介电性能较差，无法应用于透波隔热领域等问题。

发明内容

为了解决现有透波隔热构件材料单一存在的不足，本发明提供了一种低介电且高温下电性能稳定、隔热效果优异的透波型隔热阻气构件及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明在第一方面提供了一种透波型隔热阻气构件的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)通过湿法成型制得多块轻质透波隔热瓦材料；

(2)将多块所述轻质透波隔热瓦材料层叠设置，并在每相邻的两块所述轻质透波隔热瓦材料的层间设置一层透波阻气膜，得到透波阻气构件材料；

(3)使用二氧化硅溶胶浸渍纤维增强体，制得纤维增强气凝胶隔热材料；和

(4)用石英布分别包覆所述透波阻气构件材料和所述纤维增强气凝胶隔热材料，得到第一分构件和第二分构件，然后将所述第一分构件和所述第二分构件用石英纤维纱连接，制得所述透波型隔热阻气构件。

优选地，多块所述轻质透波隔热瓦材料的总厚度不超过120mm。

优选地，所述轻质透波隔热瓦材料的密度为0.1～0.2g/cm³。

优选地，采用由石英纤维、氧化铝纤维和莫来石纤维中的一种或多种组成的纤维通过湿法成型制得多块所述轻质透波隔热瓦材料。

优选地，在步骤(3)中，所述纤维增强体由石英纤维、莫来石纤维和玄武岩棉纤维中的一种或多种制得。