一种复合热防护结构的制备方法及复合热防护结构与流程

本申请涉及航空制造，尤其涉及一种复合热防护结构的制备方法及复合热防护结构。

背景技术：

1、金属钎焊蜂窝结构由上、下面板和中间蜂窝芯体经钎焊而成，具有比强度和比刚度高的特点。与相同体积的实体材料相比，在相同时间内金属蜂窝传递的热量要小很多，因此金属蜂窝结构还具有一定的隔热性能。然而，金属蜂窝结构的上、下面板和中间蜂窝芯体均为金属材料，整体结构的等效密度较大，导致整体结构的重量较大；金属蜂窝结构内部的蜂窝芯体仍然存在热传导的热桥效应，从而导致隔热性能有限。为了进一步提高金属蜂窝结构隔热性能，需要选择更小的芯格壁厚或更大的芯格尺寸，但会导致承载性能下降，或者选择更高的蜂窝高度，但会导致结构厚度增加，占用飞行器的结构空间。

2、因此，发明人提供了一种复合热防护结构的制备方法及复合热防护结构。

技术实现思路

1、(1)要解决的技术问题

2、本申请提供了一种复合热防护结构的制备方法及复合热防护结构，要解决的技术问题是：当前金属蜂窝夹层结构整体密度大、隔热性能有限。

3、(2)技术方案

4、第一方面，本申请提供了一种复合热防护结构的制备方法，包括：

5、在蜂窝芯体的顶端和底端分别设置复合材料面板；

6、在顶端的所述复合材料面板上设置气凝胶隔热材料，并在所述气凝胶隔热材料外包覆复合材料蒙皮；

7、采用结构胶胶接对所述复合材料面板与所述蜂窝芯体、所述复合材料蒙皮与所述复合材料面板进行连接，得到复合热防护结构。

8、进一步地，所述气凝胶隔热材料为多层隔热材料，相邻的隔热材料之间设置有金属反射箔。

9、进一步地，所述金属反射箔的厚度为0.05mm-0.1mm。

10、进一步地，所述复合材料蒙皮的厚度为0.1mm-0.15mm。

11、进一步地，所述复合材料蒙皮带有翻边，所述复合材料蒙皮通过所述翻边与所述复合材料面板进行连接。

12、进一步地，所述采用结构胶胶接对所述复合材料面板与蜂窝芯体、所述复合材料蒙皮与所述复合材料面板进行连接，包括：

13、采用真空袋将所述复合材料面板和所述蜂窝芯体构成的蜂窝夹层结构四周包覆密封，再对内部抽真空；

14、在所述翻边与所述复合材料面板连接处采用螺栓紧固件压板工装进行加压；

15、在所述复合材料蒙皮上开设多个通孔，将所述蜂窝夹层结构和所述气凝胶隔热材料的整体结构放置于热压罐中进行胶接；

16、热压罐处理过程结束后，采用室温固化胶将密封圆片粘接于所述通孔处，所述密封圆片的直径大于所述通孔的直径。

17、进一步地，所述复合材料面板和所述复合材料蒙皮采用环氧树脂碳纤维复材。

18、进一步地，所述气凝胶隔热材料采用玄武岩纤维，所述金属反射箔采用铝箔。

19、进一步地，所述复合材料面板与蜂窝芯体进行连接采用的结构胶膜为j116a，所述复合材料蒙皮与所述复合材料面板进行连接采用的结构胶膜为j116b。

20、第二方面，本申请提供了一种复合热防护结构，所述复合热防护结构基于如上所述的复合热防护结构的制备方法制备得到。

21、(3)有益效果

22、本申请的上述技术方案具有如下优点：

23、本申请提供的复合热防护结构的制备方法及复合热防护结构，通过采用复合材料替代金属面板，降低了蜂窝夹层结构的整体密度，通过在金属蜂窝外侧增加气凝胶隔热材料，提高了蜂窝夹层结构的隔热性能。

技术特征：

1.一种复合热防护结构的制备方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的复合热防护结构的制备方法，其特征在于，所述气凝胶隔热材料为多层隔热材料，相邻的隔热材料之间设置有金属反射箔。

3.如权利要求2所述的复合热防护结构的制备方法，其特征在于，所述金属反射箔的厚度为0.05mm-0.1mm。

4.如权利要求1所述的复合热防护结构的制备方法，其特征在于，所述复合材料蒙皮的厚度为0.1mm-0.15mm。

5.如权利要求1所述的复合热防护结构的制备方法，其特征在于，所述复合材料蒙皮带有翻边，所述复合材料蒙皮通过所述翻边与所述复合材料面板进行连接。

6.如权利要求5所述的复合热防护结构的制备方法，其特征在于，所述采用结构胶胶接对所述复合材料面板与蜂窝芯体、所述复合材料蒙皮与所述复合材料面板进行连接，包括：

7.如权利要求1所述的复合热防护结构的制备方法，其特征在于，所述复合材料面板和所述复合材料蒙皮采用环氧树脂碳纤维复材。

8.如权利要求2所述的复合热防护结构的制备方法，其特征在于，所述气凝胶隔热材料采用玄武岩纤维，所述金属反射箔采用铝箔。

9.如权利要求1所述的复合热防护结构的制备方法，其特征在于，所述复合材料面板与蜂窝芯体进行连接采用的结构胶膜为j116a，所述复合材料蒙皮与所述复合材料面板进行连接采用的结构胶膜为j116b。

10.一种复合热防护结构，其特征在于，所述复合热防护结构基于如权利要求1至9任一项所述的复合热防护结构的制备方法制备得到。

技术总结本申请涉及一种复合热防护结构的制备方法及复合热防护结构，其中，所述复合热防护结构的制备方法包括：在蜂窝芯体的顶端和底端分别设置复合材料面板；在顶端的所述复合材料面板上设置气凝胶隔热材料，并在所述气凝胶隔热材料外包覆复合材料蒙皮；采用结构胶胶接对所述复合材料面板与所述蜂窝芯体、所述复合材料蒙皮与所述复合材料面板进行连接，得到复合热防护结构。本申请能够降低蜂窝夹层结构的整体密度，提高蜂窝夹层结构的隔热性能。技术研发人员：邓云华,张峣,赵冲,杨朝曦受保护的技术使用者：中国航空制造技术研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/29