[发明专利]一种连续纤维增强热防护材料及其制备方法

权利要求书

1.一种连续纤维增强热防护材料，其特征在于，所述连续纤维增强热防护材料从面到里包括耐烧蚀区、过渡区和隔热区；所述过渡区和隔热区由连续纤维织物与酚醛树脂复合固化而成；所述耐烧蚀区由连续纤维织物与酚醛树脂复合固化后经由改性酚醛树脂浸渍而成；所述耐烧蚀区、过渡区和隔热区的纤维体积分数为：耐烧蚀区＞过渡区＞隔热区；

所述耐烧蚀区、过渡区和隔热区的连续纤维织物为组合编织连续纤维织物；所述组合编织为多种编织方式的组合；所述多种编织方式选自三维多向编织、多层联锁编织、正交三向机织、层层角联锁机织、多层多向机织中的任意两种或多种；所述耐烧蚀区的编织方式选自三维多向编织、多层联锁编织和正交三向机织中的任一种；所述过渡区的编织方式选自层层角联锁机织和多层多向机织中的任一种；所述隔热区的编织方式选自层层角联锁机织和多层多向机织中的任一种；

所述连续纤维增强热防护材料的等效体积密度为0.7g/cm³～1.0g/cm³，等效导热系数为0.20W·m^-1·K^-1～0.55W·m^-1·K^-1；

所述耐烧蚀区的厚度为4mm～8mm，纤维体积分数为45％～50％，体积密度为1.1g/cm³～1.6g/cm³，线烧蚀率为0.005mm/s～0.010mm/s；

所述过渡区的厚度为6mm～10mm，纤维体积分数为25％～35％；

所述隔热区的厚度为20mm～30mm，纤维体积分数为15％～20％，导热系数为0.08W·m^-1·K^-1～0.30W·m^-1·K^-1。

2.根据权利要求1所述的连续纤维增强热防护材料，其特征在于，所述耐烧蚀区的连续纤维织物通过经纱和/或纬纱，连接所述过渡区的连续纤维织物；所述过渡区的连续纤维织物通过经纱和/或纬纱，连接所述隔热区的连续纤维织物；所述耐烧蚀区、过渡区和隔热区形成一体构造。

3.根据权利要求1所述的连续纤维增强热防护材料，其特征在于，所述酚醛树脂为低密度多孔酚醛树脂；所述低密度指密度为0.05g/cm³～0.45g/cm³；所述多孔指孔隙率为60％～95％。

4.根据权利要求1所述的连续纤维增强热防护材料，其特征在于，所述改性酚醛树脂选自聚酰亚胺改性酚醛树脂、聚砜改性酚醛树脂、苯并噁嗪改性酚醛树脂、酚三嗪树脂、硼改性酚醛树脂、钼改性酚醛树脂、磷改性酚醛树脂和硅改性酚醛树脂中的至少一种。

5.根据权利要求1-4任一所述的连续纤维增强热防护材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、制备组合编织连续纤维织物，所述组合编织连续纤维织物从面到里包括耐烧蚀区、过渡区和隔热区；

步骤2、采用酚醛树脂溶液真空浸渍步骤1中的组合编织连续纤维织物并固化；

步骤3、去除表面残留的酚醛树脂；

步骤4、用改性酚醛树脂浸渍组合编织连续纤维织物的耐烧蚀区；

步骤5、干燥即得到连续纤维增强热防护材料。

6.根据权利要求5所述的连续纤维增强热防护材料的制备方法，其特征在于，所述耐烧蚀区的连续纤维织物由连续纤维通过三维多向编织、多层联锁编织或正交三向机织方式编织而成。

7.根据权利要求5所述的连续纤维增强热防护材料的制备方法，其特征在于，所述耐烧蚀区的厚度为4mm～8mm。

8.根据权利要求5所述的连续纤维增强热防护材料的制备方法，其特征在于，所述过渡区的连续纤维织物由连续纤维通过层层角联锁机织或多层多向机织方式编织而成。

9.根据权利要求5所述的连续纤维增强热防护材料的制备方法，其特征在于，所述过渡区的厚度为6mm～10mm。