一种柔性复合防热套管的制作方法

本实用新型涉及航天材料技术领域，特别涉及到一种柔性复合防热套管。

背景技术：

近年来随着航天的不断发展，越来越多的航天飞行器被送入广袤的太空中，人们因此对飞行器中热防护系统所用的热防护材料提出了更高的防隔热要求。根据仿真试验发现，多数用于包裹电缆的防热套管在真空受热环境下，由于其导热系数过高、抗烧灼性能较差，容易炭化、分解漂浮在飞行器舱体内。考虑到舱体内部分元器件裸露，分解的防热套管存在导电性，在真空条件下极易附着在裸露的元器件上，从而造成短路的风险。

陶瓷基热防护材料具有耐气流冲刷、阻燃的优点，但是由于飞行器舱体内空间相对狭小，热防护系统内置的电缆、芯线成网状铺设，所用防护材料必须要求柔性较好且质轻，而陶瓷基热防护材料显然无法达到上述要求，极大地限制了其在热防护材料中的应用。另外，陶瓷基热防护材料虽然具备一定的耐气流冲刷、阻燃效果，但是该材料的导热系数较高，在较高的热流条件下容易造成芯线的表面温度过高并出现故障。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种导热系数较低、抗烧灼性能较好的柔性复合防热套管，该柔性复合防热套管可应用于航天飞行器中并起到极为优异的耐高温效果。

为了解决上述问题，采用以下技术方案：一种柔性复合防热套管，包括内层、外层和中间层，所述内层为硅橡胶管层，所述外层为铝箔复合防热布层，所述中间层从内至外依次为气凝胶低导热涂料层、相变储能涂料层、阻燃隔热涂料层和石英玻璃纤维层。

其中，所述气凝胶低导热涂料层的厚度为0.15-0.25mm，所述相变储能涂料层的厚度为0.4-0.6mm，所述阻燃隔热涂料层的厚度为0.8-1.2mm。

优选地，所述气凝胶低导热涂料层的厚度为0.2mm，所述相变储能涂料层的厚度为0.5mm，所述阻燃隔热涂料层的厚度为1.0mm。

优选地，所述硅橡胶管层的内径为20mm。

优选地，所述石英玻璃纤维层和铝箔复合防热布层之间设置有聚芳酰胺纤维纸层。

和现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：该柔性复合防热套管中的硅橡胶管层用于包覆电缆，抗击打抗撕裂，且较为环保；硅橡胶管层的外层为气凝胶低导热涂料层，其可以有效降低防热套管的导热系数，从而减少了进入下一层相变储能涂料层的热量；而相变储能涂料层可将热量在传输过程中储存起来，就像热阻一样延长能量传输时间，减少温度梯度；阻燃隔热涂料层不仅可以有效阻燃、提高防热套管的抗烧灼性能，而且具有较低的导热系数，可进一步起到隔热的作用。将以上三层涂料层组合起来并按照顺序排列，将明显提高最终所得柔性复合防热套管的耐高温性能，具有极为广阔的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型中柔性复合防热套管的横截面结构示意图。

图2为本实用新型中柔性复合防热套管的一种优选的实施方式的横截面结构示意图。

图中：

1——硅橡胶管层 2——气凝胶低导热涂料层 3——相变储能涂料层

4——阻燃隔热涂料层 5——石英玻璃纤维层 6——铝箔复合防热布层

7——聚芳酰胺纤维纸层。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

一种柔性复合防热套管，如图1所示，包括内层、外层和中间层，内层为硅橡胶管层1，外层为铝箔复合防热布层6，中间层从内至外依次为气凝胶低导热涂料层2、相变储能涂料层3、阻燃隔热涂料层4和石英玻璃纤维层5。

该柔性复合防热套管中的硅橡胶管层1用于包覆电缆，抗击打抗撕裂，且较为环保；硅橡胶管层1的外层为气凝胶低导热涂料层2，其可以有效降低防热套管的导热系数，从而减少了进入下一层相变储能涂料层的热量；而相变储能涂料层3可将热量在传输过程中储存起来，就像热阻一样延长能量传输时间，减少温度梯度；阻燃隔热涂料层4不仅可以有效阻燃、提高防热套管的抗烧灼性能，而且具有较低的导热系数，可进一步起到隔热的作用。将以上三层涂料层组合起来并按照顺序排列，将明显提高最终所得柔性复合防热套管的耐高温性能。

在上述实施例中，气凝胶低导热涂料2的厚度为0.15-0.25mm，相变储能涂料层3的厚度为0.4-0.6mm，阻燃隔热涂料层4的厚度为0.8-1.2mm。以上厚度的设置有利于使得本实用新型中的柔性复合防热套管的各方面防热性能得到较为均衡的整体提升，并减小了柔性复合防热套管的总厚度，有效地降低了生产成本。

作为本实用新型中一种优选的实施方式，气凝胶低导热涂料层2的厚度为0.2mm，相变储能涂料层3的厚度为0.5mm，阻燃隔热涂料层4的厚度为1.0mm。

作为本实用新型中一种优选的实施方式，硅橡胶管层1的内径为20mm。

作为本实用新型中一种优选的实施方式，如图2所示，石英玻璃纤维层和铝箔复合防热布层之间设置有聚芳酰胺纤维纸层7。聚芳酰胺纤维纸层7由聚芳酰胺纤维纸制成，其不仅厚度较薄、力学性能较好，而且将其应用于本实用新型中柔性复合防热套管中可以在基本不增加整体厚度的前提下，进一步提升防热套管的绝缘性能、防热性能和阻燃性能。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本实用新型相对于现有技术的改进之处，本实用新型的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本实用新型的内容。