一种编织复合材料隔热层的制备方法

摘要

本发明涉及一种编织复合材料隔热层的制备方法，属于编织复合材料技术领域。该方法包括以下步骤：（1）、利用可熔材料作为芯模，制备具有中空结构的纤维束；（2）、在纤维束中空结构中充入惰性气体并分段密封；（3）、利用上述纤维束进行隔热层结构的编织；其中回转结构或双曲结构，利用纤维横截面为圆形的纤维束进行编制；曲率较小的曲面结构或平面结构，利用纤维横截面为方形的纤维束进行编制；棱柱结构，利用纤维横截面为非方形的多边形的纤维束进行编制。本发明具有隔热效果好，面内力学性能优良且不易损坏，质量轻，维护成本低，加工成型简单，耐腐蚀性能优良等优点。

权利要求

1.一种编织复合材料隔热层的制备方法，其特征在于包括以下过程：（1）、利用可熔材料作为芯模，制备具有中空结构的纤维束；

（2）、在纤维束中空结构中充入惰性气体并分段密封；所述纤维束去除中空结构后的材料部分，其壁面厚度为非均匀形式，主要承力面壁面厚度比次承力面壁厚大（3）、利用上述纤维束进行隔热层结构的编织；

其中回转结构或双曲结构，利用纤维横截面为圆形的纤维束进行编制；曲率较小的曲面结构或平面结构，利用纤维横截面为方形的纤维束进行编制；

棱柱结构，利用纤维横截面为非方形的多边形的纤维束进行编制。

说明书

一种编织复合材料隔热层的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种编织复合材料隔热层的制备方法，属于编织复合材料技术领域。

背景技术

[0002] 随着复合材料的广泛应用和人们在原材料、复合工艺、界面理论、复合效应等方面实践和理论研究的深入，为编织复合材料的发展提供了基础。编织复合材料是将纤维束按照一定的次序和规则编织成所需的预成型结构件，然后以它作为增强骨架进行基体材料的浸渍和固化。编织材料在结构上的改进大幅度提高了材料性能，整体性的编织体系使得材料不存在层间问题，有出色的抗分层能力，抵抗开裂和疲劳的性能优于板层式复合材料。编织复合材料除了具有复合材料的高比模量、高比强度、高断裂韧性、耐冲击等特点，还具有良好的减震性能和耐烧蚀性耐破损性能。不同的编织复合材料的导热性能不同，所制成的编织复合材料隔热层结构也会不同。参见参考文献 “复合纤维炉衬及具有该炉衬的环形炉”（谢琳, 董立军. 北京京诚凤凰工业炉工程技术有限公司）。该复合纤维炉衬虽然具有不易损坏、维护成本低，结构加工、成形和装配简单等优点，但是其隔热效果不好。

发明内容

[0003] 本发明目的在于提出一种编织复合材料隔热层的制备方法，用来解决复合材料隔热层结构隔热效果不好的缺点。

[0004] 一种编织复合材料隔热层，由纤维束编制而成，其特征在于：上述纤维束具有中空结构，且中空结构内以分段方式密封有惰性气体；上述纤维束去除中空结构后的材料部分，其壁面厚度为非均匀形式，主要承力面壁面厚度比次承力面壁厚度大。

[0005] 上述编织复合材料隔热层的制备方法，其特征在于包括以下过程：（1）、利用可熔材料作为芯模，制备具有中空结构的纤维束；（2）、在纤维束中空结构中充入惰性气体并分段密封；（3）、利用上述纤维束进行隔热层结构的编织；其中回转结构或双曲结构，利用纤维横截面为圆形的纤维束进行编制；曲率较小的曲面结构或平面结构，利用纤维横截面为方形的纤维束进行编制；棱柱结构，利用纤维横截面为非方形的多边形的纤维束进行编制。

[0006] 上述中空结构内密封的惰性气体，虽然纤维强度稍微减小，但达到更好的隔热效果。本发明采用的中空的复合材料杆件，具有重量轻，耐温性好，导热率低，隔热性优良，抗分层性能好，减震性能好和耐烧蚀耐破损性能等优点。

附图说明

[0007] 图1为编织复合材料正交隔热层结构示意图；

[0008] 图2为编织复合材料斜交隔热层结构示意图；

[0009] 图3为编织所用的中空杆件方形截面示意图；

[0010] 图4为编织所用的中空杆件环形截面示意图。

具体实施方式

[0011] 为了对本发明的技术特征、使用效果有更加清晰的理解，对其进行说明。

[0012] 本发明采用的中空的复合材料杆件，具有重量轻、耐温性好、导热率低、隔热性优良等优点，还具有编织复合材料抗分层性能好，减震性能好和耐烧蚀耐破损性能，极大的拓宽了编织复合材料的应用领域。此外，还可以根据具体环境、具体的要求编织为不同的花纹，对编织复合材料隔热层结构进行设计。

[0013] 根据具体的使用情况，中空的复合材料杆件的截面形状可以为方形（图3）、环形（图4）等多种形状，且杆件壁面厚度可根据需要进行调整。在中空的纤维束中可以填充惰性气体，可以起到更好的保温隔热作用。在编织过程中可根据具体的要求编织形成不同的花纹，编织时的角度不仅可以是正交，也可以是斜交，且还可以在适当的位置增加编织复合材料隔热层结构的厚度，达到一些特殊位置所需的力学要求。

[0014] 具体实施方式一：步骤1：将纤维束制成具有一定柔韧性的横截面为方形中空杆件；

[0015] 步骤2：将中空纤维束杆件编织在所需隔热的构件上，将n根（n≤10）中空杆件并排正交编织形成花纹（图1）；

[0016] 步骤3：加热使未完全固化的复合材料完全固化；

[0017] 步骤4：对编织复合材料隔热层结构进行修整，满足使用要求。

[0018] 具体实施方式二：与具体实施方式一不同的是：步骤1：将纤维束制成具有一定柔韧性的横截面为环形中空杆件。

[0019] 具体实施方式三：与具体实施方式二不同的是：步骤2：将纤维束中空杆件编织在所需隔热的构件上，将n根（n≤10）中空杆件并排斜交编织形成花纹（图2）。