一种可弯折相变温控元件的制作方法

本技术涉及一种温控元件，更具体地说，涉及一种可弯折相变温控元件。

背景技术：

1、一些高超音速飞行器在飞行时，其外表面受到空气摩擦而产生热量，因此在飞行器的外表面会设置一层热防护构件。热防护构件由陶瓷基复合材料面板、内部气凝胶绝热毡及本专利所述相变温控元件等三层热防护结构配合使用。现有的相变温控元件无法实现有效地双向弯折，在一定的使用场合中受到限制，如者在不规则的、不平整的表面上无法与隔热表面尽可能贴合，温控效果不稳定。

2、例如：中国专利公布号cn116336300a，公布日为2023年6月27日，发明名称为真空隔热元件，该申请案公开了一种隔热元件，包括芯材料和完全包围芯材料的封包，封包包括塑料层和设置在塑料层上的不锈钢层，该方案能够实现真空隔热，能够做防火隔热元件，但是该方案的封包为刚性材料，使得隔热元件只能应用在表面平整的位置，无法实现不平整位置的热防护。

技术实现思路

1、本实用新型克服了隔热元件在不平整表面的隔热效果差的问题，提供了一种可弯折相变温控元件，本方案的相变温控元件具有一定的柔性，能够双向弯折，对于不平整的、不规则的表面也能实现贴合，实现隔热效果。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种可弯折相变温控元件，包括若干相变温控单元，所述相变温控单元之间间隔布置，在相变温控单元的同一侧设有由相变温控单元间隔形成的气体通道。相变温控单元之间间隔布置使得每个相变温控单元之间的自由度增多，从而使得由相变温控单元组成的温控元件整体具有一定的柔性，能够实现弯折，贴合飞行器表面的不规则或者不平整的表面，对外部的温度实现隔绝，控制飞行器表面的温度在正常的范围，起到热防护效果；其中，由相变温控单元间隔形成的气体通道能够对相变温控单元内部产生的气体进行排放，并且对气体的排出具有缓冲作用，延长了相变温控元件的温控时间；由于相变温控单元是间隔分布，当元件中的某个相变温控单元达到相变温度时，该相变温控单元发生相变，对于与其临近的尚未达到相变温度的单元不会产生影响。

3、作为优选，所述相变温控单元包括隔热瓦，所述隔热瓦纤维基体间隙原位复合有水凝胶。相变单元内部主要为隔热瓦纤维基体材料，隔热瓦具有良好的隔热性能和力学性能；其中隔热瓦需要进行特殊处理，将隔热瓦利用真空辅助浸渍方法放入到高潜热的水凝胶中充分浸渍，使隔热瓦也具有高潜热的特性，从而整个温控元件也具有高潜热的性能。

4、作为优选，所述相变温控单元靠近气体通道的一侧设有第一封装膜，远离气体通道的一侧设有第二封装膜。第一封装膜和第二封装膜不仅对相变温控单元起到保护的作用，同时也对相变温控单元起到密封的作用，而且第一封装膜和第二封装膜均为柔性膜材料，更有利于相变温控单元之间的相对弯折。

5、作为优选，所述第二封装膜相较于第一封装膜为高温面封装材料。由于第一封装膜是靠近气体通道一侧的膜面，而气体通道实际上是相变温控单元与飞行器表面贴合以后，相变温控单元之间的间隔与飞行器表面形成的通道，主要用于排出相变温控单元温度升高以后产生的气体，所以第一封装膜是与飞行器表面贴合的，而第二封装膜在远离气体通道的一侧，即第二封装膜是与大气接触的，当飞行器超音速飞行时，第二封装膜与大气之间产生摩擦，产生较多的热量，所以第二封装膜的耐温性能需要更高，而第一封装膜相对于第二封装膜的耐温性能则更低一些。

6、作为优选，所述第一封装膜和第二封装膜连接的一侧设有高温失效封装材料。对于相变温控单元的封装，首先需要将整个温控元件的顶面和底面以及一个侧面封装，然后采用抽真空装置将温控元件内抽成负压，最后将最后一个侧面封装，其封装方式则是采用高温失效封装材料，当温度较高时，高温失效封装材料就会实现自动封装。

7、作为优选，所述隔热瓦内部设有孔隙。隔热瓦内部的空隙能够吸附更多的水凝胶材料，提高隔热瓦的高潜热性能，具有更高的相变焓值，隔热效果更好。

8、作为优选，所述高温失效封装材料的失效温度为100℃±5℃。高温失效封装材料设置在100摄氏度左右较为合适。

9、作为优选，所述相变温控单元为方形，且呈矩形阵列分布。相变温控单元采用方格形状，并且呈矩形阵列的形式布置，相变温控单元的数量越多，其柔性越好，对于表面不规则的物体贴合程度更高，隔热效果更好。

10、作为优选，所述相变温控单元为长条形，且成平行间隔分布。相变温控单元为长条形，可以使相变温控单元转动在一起，形成圆柱形，该方案的温控元件更适用于表面为圆柱的物体隔热。

11、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：(1)具有良好的柔性，提高了温控元件对于不平整的物体的隔热效果；(2)具有更高的潜热性能，在相变过程中，能够吸收或者放出更多的热量；(3)设计了气体通道，能够对排出的气体起到缓冲作用，延长相变温控元件的控温作用；(4)结构简单，易于生产制造，生产成本更低。

技术特征：

1.一种可弯折相变温控元件，其特征在于，包括若干相变温控单元，所述相变温控单元之间间隔布置，在相变温控单元的同一侧设有由相变温控单元间隔形成的气体通道；所述相变温控单元包括隔热瓦，所述隔热瓦内具有纤维基体间隙，纤维基体间隙中复合了水凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种可弯折相变温控元件，其特征是，所述相变温控单元靠近气体通道的一侧设有第一封装膜，远离气体通道的一侧设有第二封装膜。

3.根据权利要求2所述的一种可弯折相变温控元件，其特征是，所述第二封装膜相较于第一封装膜为高温面封装材料。

4.根据权利要求3所述的一种可弯折相变温控元件，其特征是，所述第一封装膜和第二封装膜连接的一侧设有高温失效封装材料。

5.根据权利要求1所述的一种可弯折相变温控元件，其特征是，所述隔热瓦内部具有相互贯通的孔隙。

6.根据权利要求4所述的一种可弯折相变温控元件，其特征是，所述高温失效封装材料的失效温度为100℃±5℃。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种可弯折相变温控元件，其特征是，所述相变温控单元为方形，且呈矩形阵列分布。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的一种可弯折相变温控元件，其特征是，所述相变温控单元为长条形，且成平行间隔分布。

技术总结本技术公开了一种可弯折相变温控元件，属于隔热元件技术领域，包括若干相变温控单元，所述相变温控单元之间间隔布置，在相变温控单元的同一侧设有由相变温控单元间隔形成的气体通道。相变温控单元之间间隔布置使得每个相变温控单元之间的自由度增多，从而使得由相变温控单元组成的温控元件整体具有一定的柔性，能够实现弯折，贴合飞行器表面的不规则或者不平整的表面，对外部的温度实现隔绝，控制飞行器表面的温度在正常的范围，起到热防护效果；由相变温控单元间隔形成的气体通道能够对相变温控单元内部产生的气体进行排放，并且对气体的排出具有缓冲作用，延长了相变温控元件的温控时间。技术研发人员：鲁胜,郎嘉良受保护的技术使用者：乌镇实验室技术研发日：20231016技术公布日：2024/7/11