[发明专利]一种外防热材料及其制备方法

权利要求书

1.一种外防热材料，其特征在于，所述外防热材料包括第一面板层、第二面板层和位于所述第一面板层和所述第二面板层之间的芯层气凝胶层；

所述第一面板层和所述第二面板层由纤维预制体复合气凝胶前驱体和陶瓷前驱体而成，所述芯层气凝胶层主要由纤维基体复合气凝胶前驱体而成，所述纤维预制体和所述纤维基体的纤维表面经界面包覆处理；所述界面包覆处理为SiC/C界面包覆处理；所述界面包覆处理所形成的界面层的厚度为50-300nm。

2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述纤维预制体和所述纤维基体主要由纤维制成，所述纤维选自氧化锆纤维、石英纤维、氧化铝纤维、莫来石纤维、硅酸铝纤维、高硅氧纤维和碳纤维中的一种或多种；

所述纤维预制体所用纤维的直径为1～10μm，耐温性不低于1000℃；

所述纤维基体所用纤维的直径为1～10μm，耐温性不低于800℃；和/或，

所述纤维预制体的厚度为0.2-4.5mm。

3.根据权利要求2所述的材料，其特征在于，

所述纤维预制体所用纤维的直径为3～7μm，耐温性大于1200℃；

所述纤维基体所用纤维的直径为1～5μm，耐温性大于1000℃；和/或，

所述纤维预制体的厚度为0.5-2mm。

4.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述陶瓷前驱体选自无机陶瓷前驱体或有机陶瓷前驱体中的任一种；

所述无机陶瓷前驱体包括氧化硅溶胶、氧化铝溶胶和氧化锆溶胶中的一种或多种，且所述无机陶瓷前驱体中的固含量为5～80质量％；

所述有机陶瓷前驱体主要包括有机硅树脂、硅硼碳氮树脂、全氢硅树脂和聚碳硅烷树脂中的一种或多种，且所述有机陶瓷前驱体中的固含量为5-100质量％；和/或，

所述气凝胶前驱体选自由SiO2气凝胶、A12O3气凝胶和ZrO2气凝胶组成的组中的一种或多种。

5.根据权利要求1-4任一项所述材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、用纤维制得第一面板层纤维预制体、第二面板层纤维预制体和芯层气凝胶层纤维基体；

(2)、依次将第一面板层纤维预制体、芯层气凝胶层纤维基体和第二面板层预制体叠放，采用陶瓷化缝合线进行一体化缝合，得到第一预制体；

(3)、对所述第一预制体纤维进行界面包覆处理，得到第二预制体；

(4)、将所述第二预制体通过真空浸渍—打压方式复合气凝胶前驱体，再经凝胶、老化、干燥，烧结，获得第一坯体；

(5)、将所述第一坯体浸渍陶瓷前驱体，再经干燥、烧结，得到外防热材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述陶瓷缝合线选自由石英纤维纱、氧化铝纤维纱、莫来石纤维纱和硼硅酸铝纤维纱组成的组中的任一种或多种。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述界面包覆处理的步骤通过如下方式进行：将所述第一预制体置于容器中，对纤维进行沉积、包覆，直至界面层厚度达到预期厚度。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述界面包覆处理的方法可以为化学气相沉积法或溶液法。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述烧结的温度为300-450℃。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)通过如下方式进行：将所述陶瓷前驱体通过喷涂方式浸渍于所述第一坯体中的两个面板层表面，再经干燥、烧结，得到外防热材料。