[发明专利]一种低密度烧蚀隔热型复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种低密度烧蚀隔热型复合材料及其制备方法，该复合材料以具有纳米粒子结构的酚醛气凝胶为基体，以柔性纤维毡或纤维编织体为增强体，通过制备酚醛树脂、配制酚醛树脂溶液、柔性纤维毡或纤维编制体的热处理、酚醛树脂溶液浸渍柔性纤维毡或纤维编制体、溶胶‑凝胶反应、老化、复合材料的干燥、固化等步骤制备得到。与现有技术相比，本发明防热性能优异，机械性能良好，可设计性强，制备工艺简单，成本低，易加工成型和后期尺寸裁剪，具备中等热流、中低热流环境下不同的热防护需求，可以应用到载人航天和深空探测飞行器、短时间工作各类战术、战略武器的外防热层和发动机的内烧蚀绝热与防热层、一次性使用的高超飞行器等。

主权项

一种低密度烧蚀隔热型复合材料的制备方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：(1)制备酚醛树脂：控制酚和醛的摩尔比在0.7～2，分别采用酸和碱作为催化剂，置于80℃～90℃的回流加热，直到生成固体酚醛树脂；(2)配制酚醛树脂溶液：将制备得到的酚醛树脂置于溶剂中并加入固化剂，控制酚醛树脂与溶剂质量比为1:20～1:1，酚醛树脂与固化剂的质量比为20:1～1:1，混合、完全溶解后得到酚醛树脂溶液；(3)柔性纤维毡或纤维编制体的热处理：将柔性纤维毡或纤维编制体在80℃～120℃的条件下进行热处理；(4)酚醛树脂溶液浸渍柔性纤维毡或纤维编制体：采用常压浸渍法或真空浸渍法，利用酚醛树脂溶液浸渍柔性纤维毡或纤维编制体；(5)溶胶‑凝胶反应、老化：将浸渍酚醛树脂溶液的柔性纤维毡或纤维编制体置于密封的模具中，然后在60℃～180℃的条件下进行溶胶‑凝胶反应，然后老化16h～96h；(6)复合材料的干燥、固化：采用常压干燥或者真空干燥后，再置于真空或者氮气氛围下控制温度为150℃～300℃进行固化，制备得到低密度烧蚀隔热型复合材料。