[發明專利]一種異質多層防隔熱復合材料預制體結構成形方法

有效

• 申請號: 201810817890.3
• 申請日: 2018-07-23
• 公開（公告）號: CN109263160B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 單忠德;孫正;劉豐;張群;胡培利
• 申請（專利權）人: 機械科學研究總院集團有限公司;北京機科國創輕量化科學研究院有限公司
• 主分類號: B32B5/08
• 分類號: B32B5/08;B32B5/26;B32B5/14;B32B37/02;B32B37/14;B32B37/10;B32B7/03;B32B15/02;B32B15/14;B32B9/00;B32B9/04;B32B27/02;B32B27/12;B32B27/34
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1.一種異質多層防隔熱復合材料預制體結構成形方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)準備定位板與導向棒，在定位板上打孔，將導向棒固定在定位板上，防熱結構層(1)和承載結構層(3)孔距較小，隔熱過渡層(2)孔距較大；

(2)織造防熱結構層(1)，纖維首先沿著導向棒進行交叉纏繞，連接防熱結構層(1)內各行導向棒，接著進行水平方向的纖維鋪放；

(3)防熱結構層(1)織造完成后，更換纖維種類織造隔熱過渡層(2)，纖維首先沿著防熱結構層(1)最后一排導向棒進行交叉纏繞，連接防熱結構層(1)與隔熱過渡層(2)，然后沿著承載結構層(3)第一排導向棒進行交叉纏繞，連接隔熱過渡層(2)和承載結構層(3)；

(4)更換纖維種類織造承載結構層(3)，纖維首先沿著承載結構層(3)第一排導向棒進行交叉纏繞，連接承載結構層(3)內各行導向棒，接著進行垂直方向和水平方向纖維鋪放；

(5)將步驟2、3和4得到的預制體進行壓實處理，消除纖維內間隙；

(6)選用與防熱結構層(1)、隔熱過渡層(2)和承載結構層(3)相同種類的纖維，根據需要，將導向棒替換成纖維，制備成具有多材料、多層以及密度梯度結構的預制體；

所述防熱結構層(1)為高密度結構層，定位板上孔距較小，材質為碳纖維、SiC纖維、石英纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維、金屬絲中的一種或多種組合，纖維首先沿著導向棒進行交叉纏繞，連接防熱結構層(1)內各行導向棒，接著沿著導向套水平方向鋪放；

所述隔熱過渡層(2)為低密度層，定位板上孔距較大，材質為碳纖維、SiC纖維、石英纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維、金屬絲中的一種或多種組合，纖維以防熱結構層(1)最后一排導向棒為起點，以承載結構層(3)第一排導向棒為終點，沿著導向棒進行交叉纏繞，將防熱結構層(1)與承載結構層(3)連接起來；

所述承載結構層(3)為高密度層，定位板上孔距較小，材質為碳纖維、SiC纖維、石英纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維、金屬絲中的一種或多種組合，纖維首先沿著導向棒進行交叉纏繞，連接承載結構層(3)內各行導向棒，接著進行垂直方向和水平方向纖維鋪放。

2.根據權利要求1所述的一種異質多層防隔熱復合材料預制體結構成形方法，其特征在于，所述的壓實處理，壓實孔板沿著導向棒對預制體進行壓實，消除預制體內纖維間間隙。

3.根據權利要求1所述的一種異質多層防隔熱復合材料預制體結構成形方法，其特征在于，所述的將導向棒替換成纖維，保證同一層內纖維連續，替換導向棒的纖維與該層纖維種類相同。

4.根據權利要求1所述的一種異質多層防隔熱復合材料預制體結構成形方法，其特征在于，所述的密度梯度通過調整定位板上孔距以及纖維鋪放纏繞不同方式來實現。

5.根據權利要求1所述的一種異質多層防隔熱復合材料預制體結構成形方法，其特征在于，所述的防熱結構層(1)、隔熱過渡層(2)、承載結構層(3)層厚和位置分布可根據使用環境要求調整。