[發明專利]一種柔性熱防護結構

有效

• 申請號: 201811157579.7
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109455316B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 黃明星;曹旭;孫小飛;唐明章;廖航;李少騰
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: B64G1/58
• 分類號: B64G1/58
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種柔性熱防護結構，包括層疊的耐熱層(2)和隔熱層(3)，其特征在于，所述隔熱層(3)包括依次層疊的導熱層(301)、第一鋪層(302)、金屬箔層(303)和第二鋪層(304)，所述導熱層(301)為石墨紙或金屬箔，所述第一鋪層(302)為第一氧化鋁纖維棉，所述第二鋪層(304)為第二氧化鋁纖維棉或金屬氧化物氣凝膠；

所述氧化鋁纖維棉的制備方法包括：

(1)將氧化鋁纖維制成的纖維散棉浸入質量濃度為3-8％柔順溶液中進行柔順處理，干燥后得到柔順處理后的纖維散棉，所述柔順溶液中溶質為乙二醇和乙二胺，溶劑為水；

(2)將所述柔順處理后的纖維散棉浸入納米溶膠中一定時間，壓濾、干燥、熱處理后，得到引入納米顆粒的纖維棉半成品，其中，所述納米溶膠為氧化硅溶膠或者為氧化硅和氧化鋯溶膠；

(3)將所述引入納米顆粒的纖維棉半成品浸入所述柔順溶液中進行柔順處理，干燥、熱處理后得到所述第一氧化鋁纖維棉或第二氧化鋁纖維棉。

2.根據權利要求1所述的一種柔性熱防護結構，其特征在于，各層之間通過縫合固定。

3.根據權利要求1所述的一種柔性熱防護結構，其特征在于，所述導熱層( 301) 厚度為0.1mm～0.2mm。

4.根據權利要求1所述的一種柔性熱防護結構，其特征在于，所述第一氧化鋁纖維棉的面密度為0.6kg/m²～0.9kg/m²，所述第一鋪層(302)的厚度為3mm～6mm。

5.根據權利要求1所述的一種柔性熱防護結構，其特征在于，所述第二氧化鋁纖維棉的面密度為0.5kg/m²～0.9kg/m²，當所述第二鋪層(304)為第二氧化鋁纖維棉時所述第二鋪層(304)的厚度為3mm～4mm。

6.根據權利要求1所述的一種柔性熱防護結構，其特征在于，步驟(1) 所述柔順溶液中乙二醇和乙二胺的質量比為3：5～9。

7.根據權利要求1或6所述的一種柔性熱防護結構，其特征在于，步驟(1)中將氧化鋁纖維制成的纖維散棉浸入質量濃度為3-8％柔順溶液中30～150分鐘后取出，在75-85℃下干燥后得到柔順處理后的纖維散棉。

8.根據權利要求1或6所述的一種柔性熱防護結構，其特征在于，步驟(3)中將所述引入納米顆粒的纖維棉半成品浸入所述柔順溶液中30～150分鐘后取出，在100℃～120℃環境中烘干，在500℃～700℃熱處理1h～2h，得到所述第一氧化鋁纖維棉或第二氧化鋁纖維棉。

9.根據權利要求1或6所述的一種柔性熱防護結構，其特征在于，所述第一氧化鋁纖維棉中氧化鋯與氧化硅的總質量含量為10％～15％；所述第二氧化鋁纖維棉中氧化硅的質量含量為7％～13％。

10.根據權利要求5所述的一種柔性熱防護結構，其特征在于，當所述第二鋪層(304)為氧化鋁氣凝膠時，所述第二鋪層304的厚度為3mm～5mm。

11.根據權利要求1所述的一種柔性熱防護結構，其特征在于，所述金屬箔層(303)的厚度為0.1～0.3mm，最高使用溫度為400℃～600℃。

12.根據權利要求2所述的一種柔性熱防護結構，其特征在于，還包括承力層( 4) ，所述第二鋪層(304)位于所述金屬箔層(303)和承力層(4)之間，除所述承力層(4)之外的其他各層由第一縫合線(6)縫合，除所述耐熱層(2)之外的其他各層由第二縫合線(7)縫合，所述第一縫合線(6)和第二縫合線(7)交替設置。