[實用新型]三維編織耐燒蝕復合材料板材

有效

• 申請號: 201820102389.4
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN208324407U
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 朱波;曹偉偉;喬琨;王永偉;高學平;趙圣堯
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B32B7/12
• 分類號: B32B7/12;B32B27/18;B32B9/00;B32B9/04;B32B18/00;B32B27/42;B32B37/12;B32B37/14;B32B38/18;C09J161/06;C09J163/00
• 代理公司: 北京恩赫律師事務所 11469
• 代理人: 趙文成

本實用新型公開了一種三維編織耐燒蝕復合材料板材，屬于耐燒蝕復合材料領域。所述三維編織耐燒蝕復合材料板材包括表面耐燒蝕層、中間剛性層和內部強度層，表面耐燒蝕層、中間剛性層和內部強度層均采用耐高溫填料改性的耐燒蝕樹脂基體粘合劑配合三維編織預制體織物結構組成。本實用新型采用分次真空導入成型，具有力學剛性、力學強度與耐燒蝕性能綜合集成，可用于軍工和高溫重要組成部件。

技術領域

本實用新型涉及耐燒蝕復合材料領域，特別是指一種三維編織耐燒蝕復合材料板材。

背景技術

耐燒蝕復合材料通常在升溫速率大于500℃每秒、工作溫度在2000℃以上應用，需要承受高速氣流沖刷及高速粒子侵蝕，是國防和航空航天領域重要的工程材料。其中耐燒蝕復合材料具有低比重、高比強度、高比模量、低熱膨脹系數、耐燒蝕等一系列優異特性，在航空航天和高溫耐燒蝕環境下有著其他材料無法比擬的應用前景。

目前采用的耐燒蝕復合材料基本為二維編織織物疊層采用耐燒蝕樹脂浸漬之后熱固化成型技術制備，其中二維疊層結構的纖維織物層間沒有連續纖維增強，僅僅靠樹脂粘合劑的粘合，層間結合強度較差，整體力學性能在高溫環境下呈現不穩定的趨勢，鑒于此，迫切需要一種新型結構的織物預制體作為復合材料耐燒蝕制品的增強結構應用。

實用新型內容

本實用新型提供一種三維編織耐燒蝕復合材料板材，整個結構采用分次真空導入成型，具有力學剛性、力學強度與耐燒蝕性能綜合集成，可用于軍工和高溫重要組成部件。

為解決上述技術問題，本實用新型提供技術方案如下：

一方面，本實用新型提供一種三維編織耐燒蝕復合材料板材，包括表面耐燒蝕層、中間剛性層和內部強度層，所述表面耐燒蝕層、中間剛性層和內部強度層均采用耐高溫填料改性的耐燒蝕樹脂基體粘合劑配合三維編織預制體織物結構組成。

進一步的，所述表面耐燒蝕層中的三維編織預制體織物結構采用碳纖維混雜陶瓷纖維，其中：

該碳纖維采用T300、T700、T800、T1000、M40J或M60J；

該陶瓷纖維采用碳化硅纖維、氧化鋁纖維、碳化硼纖維或氮化硼纖維；

該三維編織預制體織物結構采用三維四向、三維五向、三維六向、三維七向或者2.5維結構進行制備。

進一步的，所述表面耐燒蝕層中的耐燒蝕樹脂基體粘合劑的基體原料采用酚醛樹脂、呋喃樹脂、聚醚醚酮樹脂或環氧樹脂，添加劑采用石墨粉體，所述石墨粉體在所述耐燒蝕樹脂中的添加比例為5％～20％。

進一步的，所述中間剛性層中的三維編織預制體織物結構采用碳纖維混雜陶瓷纖維，其中：

該碳纖維采用T300、T700、T800、T1000、M40J或M60J；

該陶瓷纖維采用碳化硅纖維、氧化鋁纖維、碳化硼纖維或氮化硼纖維；

該三維編織預制體織物結構采用三維四向、三維五向、三維六向、三維七向或者2.5維結構進行制備。

進一步的，所述中間剛性層中的耐燒蝕樹脂基體粘合劑的基體原料采用酚醛樹脂，添加劑采用耐高溫瀝青，所述耐高溫瀝青在所述耐燒蝕樹脂中的添加比例為5％-20％。

進一步的，所述表面耐燒蝕層和中間剛性層中的碳纖維與陶瓷纖維的混雜比例均控制在1:1～4:1之間。

進一步的，所述內部強度層中的三維編織預制體織物結構采用碳纖維，該碳纖維采用T300、T700、T800、T1000、M40J或M60J，該三維編織預制體織物結構采用三維四向、三維五向、三維六向、三維七向或者2.5維結構進行制備。