[發(fā)明專利]一種結構承載-燒蝕防熱一體化復合材料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112265347A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設計）人: 李麗英;尹先鵬;李崢;汪東;柯紅軍;吳霄;王國勇
• 申請（專利權）人: 航天特種材料及工藝技術研究所
• 主分類號: B32B27/12
• 分類號: B32B27/12;B32B27/20;B32B27/42;B32B27/28;B32B9/00;B32B9/04;B32B27/04;B32B27/38;B32B33/00;B29C70/44
• 代理公司: 北京君尚知識產(chǎn)權代理有限公司 11200
• 代理人: 邱曉鋒

1.一種結構承載-燒蝕防熱一體化復合材料，其特征在于，包括結構承載層和燒蝕防熱層；所述結構承載層為碳纖維增強樹脂基復合材料，所述燒蝕防熱層為纖維增強耐燒蝕樹脂復合材料；所述結構承載層和所述燒蝕防熱層通過共固化方式一次成型制備。

2.一種權利要求1所述結構承載-燒蝕防熱一體化復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將用于結構承載層的碳纖維預浸料均勻鋪覆在模具上；

(2)鋪覆好的碳纖維預浸料進行預壓實；

(3)在預壓實后的碳纖維預浸料之上，將用于燒蝕防熱層的纖維增強耐燒蝕樹脂預浸料與碳纖維預浸料交替鋪層，作為過渡區(qū)域；

(4)將纖維增強耐燒蝕樹脂預浸料均勻鋪覆在過渡區(qū)域之上；

(5)將碳纖維預浸料、纖維增強耐燒蝕樹脂預浸料進行共固化成型，得到結構承載-燒蝕防熱一體化復合材料。

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于：所述碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠基碳纖維中的至少一種。

4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于：所述碳纖維預浸料所用樹脂體系包括下列中的一種：環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、氰酸酯樹脂、苯并噁嗪樹脂。

5.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于：所述耐燒蝕樹脂包括酚醛樹脂、改性酚醛樹脂、苯并噁嗪樹脂中的至少一種。

6.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于：所述纖維增強耐燒蝕樹脂預浸料所用纖維包含石英纖維、高硅氧纖維、酚醛纖維、莫來石纖維、碳化硅纖維、碳纖維、氧化鋁纖維中的至少一種。

7.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于：鋪覆好的碳纖維預浸料根據(jù)所用樹脂軟化點選擇合適的預壓實溫度，預壓實溫度為40-80℃，時間為2-8h。

8.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于：碳纖維預浸料所用樹脂體系與纖維增強耐燒蝕樹脂預浸料所用樹脂體系具有相似的固化制度，確保結構承載層與燒蝕防熱層能夠通過共固化一次成型。

9.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于：所述過渡區(qū)域由碳纖維預浸料與纖維增強耐燒蝕樹脂預浸料交替鋪層組成，過渡區(qū)域厚度為1-3mm。

10.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于：采用模壓成型或熱壓罐成型工藝進行所述共固化成型，固化溫度為160-240℃，固化時間為4-12h，固化后冷卻至室溫，得到一體化復合材料。