[发明专利]一种隔热效果好的复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种隔热效果好的复合材料，包括隔热基板，所述隔热基板的一侧设置有隔热加强筋、且隔热加强筋的一侧设置有隔热内芯，所述隔热内芯的一侧设置有隔热纤维复合涂料，其特征在于，所述隔热基板为C/C复合板，所述隔热加强筋为C/C复合柱，所述隔热内芯聚氨酯泡沫塑料，所述隔热纤维复合涂料由以下原料构成：二氧化硅气凝胶33-40质量份；二氧化碳气凝胶20-25质量份；沥青基碳纤维7-13质量份；莫来石短纤维3-6质量份；陶瓷纤维5-8质量份；静电纺纳米纤维4-8质量份；高硅氧毡纤维5-8质量份；聚苯乙烯树脂8-12质量份；聚氨酯5-9质量份，所述C/C复合板的基体为树碳和热解炭的混合物，其中树碳和热解炭所占比例为33:28，所述C/C复合板的制备方式采用高压浸渍碳化工艺，其中主要是在热压罐中以100MPa压力下浸渍复合材料，时间和温度范围如下：

S1：以300℃/h的升温速率从室温升到600℃；

S2：以20℃/h的升温速率从600℃升到1000℃；

S3：以70℃/h的升温速率从1000℃升到2500℃；

S4：以100℃/h的升温速率从2500℃升到2700℃+0～25℃；

S5：在2700℃+0～25℃下浸渍30min；

S6：冷却并卸压。

2.根据权利要求1所述的一种隔热效果好的复合材料，其特征在于：所述隔热基板的外侧设置有隔热纤维复合涂料，且隔热基板的内侧设置有隔热加强筋，所述隔热加强筋的数量为多组，多组所述隔热加强筋呈三角结果等距分布在隔热基板的内侧，所述隔热基板位于隔热加强筋的内侧设置有隔热内芯，且隔热内芯数量为两组，两组所述隔热内芯的两侧皆设置有真空层，所述真空层内壁设置有隔热纤维复合涂料。

3.根据权利要求1所述的一种隔热效果好的复合材料及其制备方法，其特征在于：所述隔热纤维复合涂料制备方法包括以下步骤：

S1：取得一定比例的二氧化硅气凝胶和二氧化碳气凝胶进行混合，选用精密搅拌机，对其进行搅拌，搅拌时间控制为3-7个小时，搅拌转速控制为80-95转每分钟，期间采用升温搅拌的方式，十分钟内从室温升温至60℃，搅拌30分钟后，以每十分钟升温10℃的方式使其升温至120℃，然后停止升温，继续搅拌，转速控制为60转每分钟，20分钟后继续升温，升温至150℃后停止搅拌使其自然冷却至室温；

S2：然后将搅拌混合完毕后的混合胶体倒入预制模具，在底层混合胶体的顶端放置第一层纤维层，纤维层包括沥青基碳纤维、莫来石短纤维、陶瓷纤维、静电纺纳米纤维、高硅氧毡纤维，按照顺序和一定比例进行放置，对其进行升温升压干燥；

S3：干燥完毕后继续向模具内部倒入第二层混合胶体，然后向二层混合胶体的上方放置第二层纤维层，按照一定的比例顺序，最后进行升温升压干燥，干燥完成后就像倒入第三层混合胶体，并继续倒入第三层纤维层，然后继续进行升温升压干燥，得到预制件；

S4：将预制件从模具内部取出，然后将熔融状态的聚苯乙烯树脂和聚氨酯涂刷在其外侧，涂刷4层，每层都需要经过干燥，干燥温度控制在220℃，涂刷四层聚苯乙烯树脂和聚氨酯到干燥的时间不超过3个小时；

S5：然后对预制件进行老化处理，提高其稳定性，最后对预制件采用超临界干燥的方式使其成为隔热纤维复合涂料。

4.根据权利要求1所述的一种隔热效果好的复合材料及其制备方法，其特征在于：所述二氧化硅气凝胶包括：

S1：通过硅源的前驱反应得到溶胶后添加催化剂发生水解缩聚得湿凝胶；

S2：在母液中将湿凝胶静置老化，来提高其力学强度和稳定性；

S3：凝胶中的液体分散介质要从孔洞中干燥气体才能形成二氧化硅气凝胶。