[发明专利]一种超轻质隔热耐冲刷的功能一体化复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种超轻质隔热耐冲刷的功能一体化复合材料，其特征在于：

所述复合材料包括耐高温抗冲刷陶瓷复合材料层、粘结层、高温吸波隔热层；所述粘结层位于耐高温抗冲刷陶瓷复合材料层和高温吸波隔热层之间，且与二者直接接触；所述粘结层所用原料由聚硅氮烷先驱体、钛合金粉、碳化硅粉、分散剂按质量比96.8~35：1~30：2~30：0.2~5混合而成；所述高温吸波隔热层为带有吸波填料的气凝胶无机纤维毡，所述带有吸波填料的气凝胶无机纤维毡的密度为0.025~0.8g/cm³。

2.根据权利要求1所述的一种超轻质隔热耐冲刷的功能一体化复合材料，其特征在于：粘结层所用原料由聚硅氮烷先驱体、钛合金粉、碳化硅粉、分散剂按质量比94.6~58：2~20：3~20：0.4~2组成；所述分散剂选自聚氨酯树脂乳液、丙烯酸类树脂、聚羧酸基共聚物中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的一种超轻质隔热耐冲刷的功能一体化复合材料，其特征在于：耐高温抗冲刷陶瓷复合材料层选自连续纤维增强陶瓷基复合材料、短切纤维增强陶瓷基复合材料中的一种；纤维选自氧化铝纤维、石英纤维、氧化硅纤维、玄武岩纤维、碳纤维、碳化硅纤维、氮化硅纤维中的至少一种；耐高温抗冲刷陶瓷复合材料层的密度为0.5~2.5g/cm³；耐高温抗冲刷陶瓷复合材料层的厚度为0.1~3mm。

4.根据权利要求1所述的一种超轻质隔热耐冲刷的功能一体化复合材料，其特征在于，所述高温吸波隔热层的制备包括以下步骤：

步骤一：按质量比，吸波填料：醇类溶剂=1：95~90：5；将吸波填料分散在醇类溶剂中，分散均匀；得到吸波剂；

步骤二：按质量比，溶胶凝胶先驱体：步骤一中获得的吸波剂：溶剂：催化剂=10~90：10~90：10~70：1~10；将溶胶凝胶先驱体、步骤一中获得的吸波剂、溶剂、催化剂混合搅拌20~600min；得到溶胶；

步骤三：将短切纤维排布成预设的形状，用针刺方法制备纤维毡；纤维毡的密度小于等于0.5g/cm³；

步骤四：将步骤三中获得的纤维毡浸渍在步骤二中的溶胶中，过滤，获得复合毡，待溶胶凝胶后，将湿凝胶置于无水乙醇中老化和溶剂置换，最后将凝胶进行去溶剂处理，获得带气凝胶的纤维毡；即得到高温吸波隔热内层。

5.根据权利要求1所述的一种超轻质隔热耐冲刷的功能一体化复合材料，其特征在于：

复合材料的孔隙率为10~95%；

复合材料的密度为0.05~0.8g/cm³；

耐高温抗冲刷陶瓷复合材料层、粘结层、高温吸波隔热层的厚度之比为0.1~3：0.05~1：0.5~20。

6.根据权利要求5所述的一种超轻质隔热耐冲刷的功能一体化复合材料，其特征在于：

耐高温抗冲刷陶瓷复合材料层的厚度为0.3~2mm；

高温吸波隔热层的厚度为1~10mm；

中间粘接层的厚度为0.1~0.8mm。