一种防氧化耐高温复合纤维毡的制作方法

本实用新型涉及一种防氧化耐高温复合纤维毡，尤其涉及一种用于制备轻质防热材料基体的防氧化耐高温复合纤维毡，属于防热材料技术领域，这种纤维毡主要用于长时间高温环境下的防隔热，尤其在高速飞行器飞行过程中的烧蚀防热以及火箭发动机的高温隔热具有很好的应用价值。

背景技术：

纤维毡由于其较低的整体密度、较高的孔隙含量以及良好的层间强度，广泛用做轻质防热隔热材料的增强体，这种增强体可以为材料提供低密度、高隔热、强结合的优良性能。

碳纤维毡由于其优异的耐高温特性和良好的力学性能，一般用做飞船防热材料以及火箭发动机等高温部件隔热材料，碳纤维毡的成形过程是先将碳纤维梳理成一层层薄纤维网，然后采用针刺技术将各层纤维网缝合在一起，形成三维整体结构，由于碳纤维固有的氧化特性(高于450度开始氧化)使其不能长时间使用在高温环境中，而且碳纤维自身热导率较高，隔热性能不好。

技术实现要素：

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种防氧化耐高温复合纤维毡。

本实用新型的技术解决方案是：

一种防氧化耐高温复合纤维毡，纤维毡包括耐高温纤维网和抗氧化隔热纤维网，耐高温纤维网和抗氧化隔热纤维网以交替的形式通过针刺的方式连接成整体。

耐高温纤维网与抗氧化隔热纤维网两者先形成复合单元，然后通过针刺的方式将若干层复合单元连接成整体形成最终复合纤维毡。

两者先形成复合单元是指将两者铺叠到一起。

所述的耐高温纤维网为碳纤维，其厚度为0.1～0.5mm。

所述的耐高温纤维网还包括硅基纤维，以耐高温纤维网的总质量为100％计算，硅基纤维的质量含量不大于50％。

所述的抗氧化隔热纤维网为硅基纤维，其厚度为0.1～0.5mm。

所述的抗氧化隔热纤维网还包括碳纤维，以抗氧化隔热纤维网的总质量为100％计算，碳纤维的质量含量不大于50％。

所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维、粘胶基碳纤维或沥青基碳纤维。

所述的聚丙烯腈基碳纤维为聚丙烯腈经过高温处理得到的碳质纤维；

所述的粘胶基碳纤维为粘胶丝经过高温处理得到的碳质纤维；

所述的沥青基碳纤维为沥青经过高温处理得到的碳质纤维。

所述硅基纤维为玻璃纤维、高硅氧纤维或石英纤维等含二氧化硅的无机纤维。

有益效果

(1)本实用新型中采用耐高温纤维网和抗氧化隔热纤维网组合，采用针刺技术将每层缝合在一起，这种结构在高温环境下耐高温纤维能够形成超高温环境下的烧蚀热防护，而抗氧化隔热纤维在高温下形成的熔融硅质物能够覆盖在烧蚀层表面，用以阻止氧环境对碳纤维的损伤，提高该结构的长时间抗烧蚀能力。

(2)本实用新型中耐高温纤维网和抗氧化隔热纤维网中增加了含硅元素的纤维，这种低热导率材料的加入，可以降低整体结构的热导率，阻止热量在结构内的传输，大幅提高隔热性能；

(3)本实用新型制备方法中采用针刺成型技术，该技术成熟度，通用型强，易于实现，具有较高的实用性；

(4)本实用新型制备方法中可根据实际的需要对结构进行设计和控制，产品成型尺寸不受尺寸限制，适合各种复杂构型进行生产；这种制备技术能够满足各行各业对超高温保温性能的要求，具有很好的应用前景。

(5)本实用新型的纤维毡能够阻隔氧对碳纤维的损害，达到长时间的防隔热要求；且抗氧化能力强、隔热性能强。

附图说明

图1为本实用新型的纤维毡结构的示意图；

图2为本实用新型的实施例1的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例2的结构示意图；

图4为本实用新型的实施例3的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种防氧化耐高温复合纤维毡，该纤维毡包括耐高温纤维网1和抗氧化隔热纤维网2，耐高温纤维网1与抗氧化隔热纤维网2两者先形成复合单元，然后通过针刺的方式将若干层复合单元连接成整体形成最终复合纤维毡；两者先形成复合单元是指将两者铺叠到一起；

所述的耐高温纤维网1包括碳纤维和硅基纤维，耐高温纤维网1的厚度为0.1～0.5mm，其中碳纤维质量含量为50％～100％，硅基纤维质量含量为0％～50％；

所述的抗氧化隔热纤维网2包括碳纤维和硅基纤维，抗氧化隔热纤维网2的厚度为0.1～0.5mm，其中碳纤维质量含量为0％～50％，硅基纤维质量含量为50％～100％；

所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维、粘胶基碳纤维或沥青基碳纤维；

所述的聚丙烯腈基碳纤维为聚丙烯腈经过高温处理得到的碳质纤维；

所述的粘胶基碳纤维为粘胶丝经过高温处理得到的碳质纤维；

所述的沥青基碳纤维为沥青经过高温处理得到的碳质纤维；

所述硅基纤维为玻璃纤维、高硅氧纤维或石英纤维等含二氧化硅的无机纤维。

为了能进一步了解本实用新型的结构、特征及其他目的，现结合附图及所附实施例详细说明如下，所说明的实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，并非限定本实用新型。

实施例1

如图2所示，一种防氧化耐高温复合纤维毡，包括耐高温纤维网1，耐高温纤维网1厚度0.2mm，其中聚丙烯腈碳纤维含量为100％，抗氧化隔热纤维网2，抗氧化隔热纤维网2厚度0.2mm，其中石英纤维含量为100％，将耐高温纤维网1与抗氧化隔热纤维网2先形成复合单元，通过针刺将若干层复合单元连接成整体形成最终复合纤维毡，复合纤维毡密度为0.2g/cm³，热导率0.07w/m.K。

实施例2

如图3所示，一种防氧化耐高温复合纤维毡，包括耐高温纤维网1，耐高温纤维网1厚度0.5mm，其中粘胶基碳纤维含量为50％，玻璃纤维含量为50％，抗氧化隔热纤维网2，抗氧化隔热纤维网2厚度0.5mm，其中玻璃纤维含量50％，石英纤维含量为50％，将耐高温纤维网1与抗氧化隔热纤维网2先形成复合单元，通过针刺将若干层复合单元连接成整体形成最终复合纤维毡，复合纤维毡密度为0.18g/cm³，热导率0.05w/m.K。

实施例3

如图4所示，一种防氧化耐高温复合纤维毡，包括耐高温纤维网1，耐高温纤维网1厚度0.2mm，其中粘胶基碳纤维含量为100％，抗氧化隔热纤维网2，抗氧化隔热纤维网2厚度0.5mm，其中粘胶基纤维含量20％，石英纤维含量为80％，将耐高温纤维网1与抗氧化隔热纤维网2先形成复合单元，通过针刺将若干层复合单元连接成整体形成最终复合纤维毡，复合纤维毡密度为0.18g/cm³，热导率0.08w/m.K。

以上所述，仅为本实用新型最佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。