[實用新型]一種三維中空編織件增強二氧化硅氣凝膠復合材料

有效

• 申請號: 201821992868.4
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN209307237U
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 陳舟;胡軍峰;張瑞謙;王貫春
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C04B30/02
• 分類號: C04B30/02;C04B41/50
• 代理公司: 南京中律知識產權代理事務所(普通合伙) 32341
• 代理人: 沈振濤

本實用新型公開了一種三維中空編織件增強二氧化硅氣凝膠復合材料，包括上面層、下面層和設于上面層、下面層之間的中間層；所述上面層和下面層的結構相同，均為由三維中空編織件按照一定形狀、高度構架而成的三維中空結構；所述上面層和下面層的表面分別涂覆有機硅樹脂涂層；所述中間層為絨經形成的骨架支撐；所述上面層、下面層、中間層內分別填充氣凝膠。該復合材料可以用作導彈導引頭天線罩材料，有利于提高天線罩的使用壽命。

技術領域

本實用新型涉及領域為復合材料，特別是涉及一種三維中空編織件增強二氧化硅氣凝膠復合材料。

背景技術

現在戰爭中，由于探測技術和精確跟蹤攔截系統越來越先進，對導彈的生存提出了空前的挑戰。速度更快、制導更準以及超強隱身成為導彈能否戰時生存的重要技術。導彈在飛行過程中，氣動加熱導致導引頭天線罩的外部溫度極高，熱輻射加劇，如何降低外部溫度、提高透波和隱身性能成為世界各種重要的技術研究目標。通過應用特殊的材料和結構來達到可探測的目的，能有效地降低導彈的可探測特征信號，提高作戰平臺的效能，提高目標的生存和突防能力。因此，為滿足導彈技戰術指標向高馬赫數、中遠程、超視距、全天候方向發展，急需研制出集耐透波、隱身、耐溫等綜合性能優異的天線罩材料，利用現代工業的先進技術，通過新工藝研制新材料，以適應導彈速度的提高與載荷的增大對天線罩材料的需求迫在眉睫。

發明內容

本實用新型的目的旨在克服現有技術的不足，提供了一種三維中空編織件增強二氧化硅氣凝膠復合材料，包括上面層、下面層和設于上面層、下面層之間的中間層；所述上面層和下面層的結構相同，均為由三維中空編織件按照一定形狀、高度構架而成的三維中空結構；所述上面層和下面層的表面分別涂覆有機硅樹脂涂層；所述中間層為絨經形成的骨架支撐；所述上面層、下面層、中間層內分別填充氣凝膠。

作為改進，所述三維中空編織件為人工纖維編織件。

作為改進，所述三維中空編織件為碳纖維編織件、石英纖維編織件、碳化硅纖維編織件中任一種。

作為改進，所述有機硅樹脂為納米SiO₂改性有機硅樹脂，涂層的厚度為0.5-10mm。

作為改進，所述上面層、下面層的高度分別獨立的為5-40mm，空間形態分別獨立的為“8”、“口”、“V”字形中任一種。

同時，還提供了一種制備上述復合材料的方法，具體方法為：

(一)按照質量百分比分別為X：(5-X)：0.5的比例準備有機硅樹脂、纖維、氣凝膠原材料，并進行預處理備用，其中X為2-4.5；

(二)按照一定高度、一定形狀的三維中空編織件組成的三維中空結構設置為上面層、下面層，在上面層與下面層之間的中間層放置有絨經，通過填充氣凝膠，實現絨經(20)、上面層、下面層之間的緊密連接；

(三)在上面層、下面層的外表面涂覆一層有機硅樹脂涂層，獲得三維中空編織件增強二氧化硅氣凝膠復合材料。

作為改進，所述有機硅樹脂涂層為納米SiO₂改性有機硅樹脂，涂層的厚度為0.5-10mm。

作為改進，所述三維中空編織件為碳纖維編織件、石英纖維編織件、碳化硅纖維編織件中任一種。

作為改進，所述上面層、下面層的高度分別獨立的為5-40mm，空間形態分別獨立的為“8”、“口”、“V”字形中任一種。

本實用新型提供的一種三維中空編織件增強二氧化硅氣凝膠復合材料，以納米SiO₂改善有機硅樹脂為涂料，采用三維中空編織技術，結合溶膠-凝膠成型工藝制備而成復合材料。該材料可以用于制造導引頭，在滿足高強度、耐雨蝕等性能的同時，實現透波、隱身、耐溫一體化，進一步提高導彈突防縱深打擊能和和戰場生存能力。

具體而言，本實用新型的優勢功效在于：