本發(fā)明涉及相變微膠囊，具體是指一種相變微膠囊復(fù)合燒蝕熱防護(hù)材料的制備方法。

背景技術(shù)：

1、熱防護(hù)材料是用于飛行器在工作過程中免于氣動(dòng)熱環(huán)境的損害，保證飛行器安全飛行和正常工作的核心功能材料。其中，燒蝕材料就是其中非常經(jīng)典的熱防護(hù)材料，在過去幾十年里被廣泛應(yīng)用，其工作原理為通過防熱層材料熱解產(chǎn)物的質(zhì)量引射效應(yīng)來散熱，盡可能的減少熱量向內(nèi)部傳遞。

2、樹脂基復(fù)合材料是一種常見的燒蝕材料，通過纖維或織物增強(qiáng)樹脂基體復(fù)合而成，具有強(qiáng)度高、耐高溫、減振性好、耐疲勞性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)，屬于承載型的熱防護(hù)材料，能夠應(yīng)用在飛行速度較高的飛行器中，是航空航天領(lǐng)域技術(shù)較為成熟的復(fù)合材料。在工作中，基體在受熱環(huán)境中熱解，產(chǎn)生co2、h2o等氣體，通過氣體的逸散帶走大量熱量，隨著溫度的升高，裂解反應(yīng)、焦化反應(yīng)隨之發(fā)生，形成致密結(jié)構(gòu)，提高了材料的強(qiáng)度的防熱能力。但是當(dāng)炭化層耗盡之后，剩余的碳?xì)堄辔锶菀妆换瘜W(xué)侵蝕和物理剝落，難以再對(duì)內(nèi)部提供熱防護(hù)，因此需要復(fù)合其他功能材料進(jìn)一步提升其防熱能力。

3、相變材料可以通過發(fā)生相變反應(yīng)時(shí)吸收和釋放大量的潛熱來實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)熱溫控的目的。但是相變材料在工作時(shí)涉及物態(tài)變化，所以在應(yīng)用中往往先對(duì)其包覆防止泄露，這既是相變微膠囊。將相變微膠囊和樹脂基燒蝕材料復(fù)合，能夠利用其吸熱量大、溫度變化小的特點(diǎn)，降低燒蝕材料內(nèi)部的熱傳遞速度，使燒蝕材料內(nèi)部溫度分布更均勻，同時(shí)減緩燒蝕材料的耗盡提高使用壽命，從而提高燒蝕材料的整體防熱能力。

4、現(xiàn)有技術(shù)中，常用的相變微膠囊與樹脂基體相容性差，在復(fù)合材料的生產(chǎn)制備中與樹脂基體難以混合均勻，導(dǎo)致相變微膠囊在燒蝕材料中的比例難以提高，同時(shí)在樹脂基體中分布不均，導(dǎo)致難以發(fā)揮平衡溫度分布的作用。因此，如何提升相變微膠囊和樹脂基體的相容性，制備出高含量、分布均一的相變微膠囊復(fù)合燒蝕熱防護(hù)材料使本領(lǐng)域亟待解決的核心技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的相變微膠囊與樹脂基體相容性差，在復(fù)合材料的生產(chǎn)制備中與樹脂基體難以混合均勻，導(dǎo)致相變微膠囊在燒蝕材料中的比例難以提高，同時(shí)在樹脂基體中分布不均，導(dǎo)致難以發(fā)揮平衡溫度分布的作用的問題。

2、為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種相變微膠囊復(fù)合燒蝕熱防護(hù)材料的制備方法，得到的熱防護(hù)材料相變微膠囊含量高，分布均一，提高了傳統(tǒng)燒蝕材料的熱防護(hù)能力和使用壽命，所述制備方法包括如下步驟：

3、s1：將樹脂單體分散在相變材料中，在非水溶劑中乳化得到乳液，升溫聚合形成樹脂預(yù)聚物網(wǎng)絡(luò)得到初步包裹的相變微膠囊；

4、s2：將上述初步包裹的相變微膠囊與樹脂單體混合，涂覆在纖維織物上，干燥后放入模具，熱壓固化成型，得到相變微膠囊復(fù)合燒蝕材料。

5、與現(xiàn)用技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

6、現(xiàn)有技術(shù)中，常用的相變微膠囊與樹脂基體相容性差，在復(fù)合材料的生產(chǎn)制備中與樹脂基體難以混合均勻，導(dǎo)致相變微膠囊在燒蝕材料中的比例難以提高，同時(shí)在樹脂基體中分布不均，導(dǎo)致難以發(fā)揮平衡溫度分布的作用。本專利采取微膠囊殼層分步固化法，先形成預(yù)聚物網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)相變材料包覆，再分散在樹脂前驅(qū)體中與基體同時(shí)固化熱壓成型，既保證了相變微膠囊在樹脂基體中的均勻分散，同時(shí)能夠與樹脂基體形成共價(jià)鍵緊密鍵合，使相變微膠囊在復(fù)合材料中不易分離脫落，保證了燒蝕材料本身的機(jī)械強(qiáng)度。

技術(shù)特征：

1.一種相變微膠囊復(fù)合燒蝕熱防護(hù)材料的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及相變微膠囊技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種相變微膠囊復(fù)合燒蝕熱防護(hù)材料的制備方法，包括如下步驟：S1：將樹脂單體分散在相變材料中，在非水溶劑中乳化得到乳液，升溫聚合形成樹脂預(yù)聚物網(wǎng)絡(luò)得到初步包裹的相變微膠囊；S2：將上述初步包裹的相變微膠囊與樹脂單體混合，涂覆在纖維織物上，干燥后放入模具，熱壓固化成型，得到相變微膠囊復(fù)合燒蝕材料。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的相變微膠囊與樹脂基體相容性差，在復(fù)合材料的生產(chǎn)制備中與樹脂基體難以混合均勻，導(dǎo)致相變微膠囊在燒蝕材料中的比例難以提高，同時(shí)在樹脂基體中分布不均，導(dǎo)致難以發(fā)揮平衡溫度分布的作用的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：仲瑩瑩,石思宇,李軒,張銳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：航天科工防御技術(shù)研究試驗(yàn)中心
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21