本發(fā)明涉及一種真空絕熱復(fù)合材料，特別是涉及一種碳纖維增強(qiáng)的超高溫真空絕熱復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
在能源技術(shù)的發(fā)展中，20世紀(jì)是絕熱技術(shù)充分發(fā)展的一個(gè)世紀(jì)。傳統(tǒng)意義上的真空絕熱板所用的阻隔薄膜一般為尼龍保護(hù)層、鋁箔層和聚乙烯熱封層疊加而成，利用真空絕熱原理，所制的的真空絕熱板具有極低的導(dǎo)熱系數(shù)，但是該材料只能在低溫環(huán)境下使用，已不能滿足在高溫環(huán)境下的需求。而碳基復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料具有強(qiáng)度高，能夠耐高溫等特點(diǎn)，然而這些材料都具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)，如若用做絕熱材料勢(shì)必增加材料的厚度和重量。若將兩者優(yōu)勢(shì)結(jié)合在一起，即將碳基復(fù)合材料或者陶瓷基復(fù)合材料制成真空絕熱材料，則使得材料既能在高溫下使用，同時(shí)也具有極低的熱導(dǎo)系數(shù)。這將具有巨大的應(yīng)用前景，特別是在國(guó)防工業(yè)、航空航天等方面。
文獻(xiàn)“申請(qǐng)?zhí)枮?00520112605.6的中國(guó)專利”公開了一種真空絕熱板。該材料包括阻隔膜層和保溫板，所述的阻隔膜層的外表面有一層尼龍保護(hù)層，其內(nèi)表面有一層聚乙烯熱封層。該種真空絕熱板采用真空絕熱原理制成，通過最大限度提高內(nèi)部真空度來隔絕熱傳導(dǎo)，具有極低的熱導(dǎo)系數(shù)，但是該材料只能用于低溫環(huán)境下，在高溫情況下無(wú)法使用。文獻(xiàn)“復(fù)合材料，尹洪峰，魏劍.冶金工業(yè)出版社”介紹了由化學(xué)液相浸滲法制備的2dc/sic復(fù)合材料在平行碳纖維方向與垂直碳纖維方向的導(dǎo)熱系數(shù)分別為14~20.6w/m·k和5.9~7w/m·k。文獻(xiàn)“單向c/c復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的計(jì)算，陳潔，熊翔，肖鵬.炭素技術(shù)，2008，27(2):1-4”介紹了單向c/c復(fù)合材料在平行碳纖維方向與垂直碳纖維方向的導(dǎo)熱系數(shù)分別為40.65~51.12w/m·k和3.83~5.96w/m·k。由以上數(shù)據(jù)可知，對(duì)于一種實(shí)心的復(fù)合材料，并不能滿足極低的導(dǎo)熱系數(shù)的要求，發(fā)明一種具有極低導(dǎo)熱系數(shù)且能耐超高溫的材料則顯得極為迫切。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種能夠耐超高溫的真空絕熱復(fù)合材料。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：一種碳纖維增強(qiáng)的超高溫真空絕熱復(fù)合材料，其特征在于由密封的碳纖維增強(qiáng)的陶瓷基復(fù)合材料殼體和內(nèi)部的空腔組成，復(fù)合材料殼體由碳纖維增強(qiáng)的c/c復(fù)合材料組成，無(wú)貫通性氣孔，殼體內(nèi)外表面均為碳化硅涂層，碳化硅涂層滲透到c/c復(fù)合材料內(nèi)部，內(nèi)部的空腔中的氣體的壓力小于1000pa。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：1.能夠在1500℃以上環(huán)境下使用；2.具有低的熱導(dǎo)系數(shù)；3.該材料強(qiáng)度高，能夠作為結(jié)構(gòu)材料使用，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)功能一體化。
附圖說明
圖1是一種碳纖維增強(qiáng)的超高溫真空絕熱復(fù)合材料的截面圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于
本技術(shù)：
所附權(quán)利要求所限定。
實(shí)施例一
參照?qǐng)D1，一種碳纖維增強(qiáng)的超高溫真空絕熱復(fù)合材料，由密封的碳纖維增強(qiáng)的陶瓷基復(fù)合材料殼體和內(nèi)部的空腔組成，其中[10]是陶瓷基復(fù)合材料殼體，[20]是內(nèi)部的空腔。陶瓷基復(fù)合材料殼體[10]是由碳纖維增強(qiáng)的c/c復(fù)合材料組成，無(wú)貫通性氣孔，其中c纖維所占復(fù)合材料殼體的體積分?jǐn)?shù)為50%，其內(nèi)表面為碳化硅涂層，碳化硅涂層滲透到c/c復(fù)合材料內(nèi)部，呈梯度分布，在其外表面制備碳化硅涂層，密封c/c表面，碳化硅涂層滲透到c/c復(fù)合材料內(nèi)部，也呈梯度分布。內(nèi)部的空腔[20]中的氣體的壓力小于1000pa。
實(shí)施例二
實(shí)施例二與實(shí)施例一的主要區(qū)別在于實(shí)施例二中在復(fù)合材料殼體的外表面制備一層碳化鋯層。參照?qǐng)D1，一種碳纖維增強(qiáng)的超高溫真空絕熱復(fù)合材料，由密封的碳纖維增強(qiáng)的陶瓷基復(fù)合材料殼體和內(nèi)部的空腔組成，其中[10]是陶瓷基復(fù)合材料殼體，[20]是內(nèi)部的空腔。陶瓷基復(fù)合材料殼體[10]是由碳纖維增強(qiáng)的c/c復(fù)合材料組成，無(wú)貫通性氣孔，其中c纖維所占復(fù)合材料殼體的體積分?jǐn)?shù)為60%，其內(nèi)表面為碳化硅涂層，碳化硅涂層滲透到c/c復(fù)合材料內(nèi)部，呈梯度分布，在其外表面制備碳化鋯涂層，密封c/c表面，碳化鋯涂層滲透到c/c復(fù)合材料內(nèi)部，也呈梯度分布。內(nèi)部的空腔[20]中的氣體的壓力小于1000pa。
實(shí)施例三
實(shí)施例三與實(shí)施例一的主要區(qū)別在于實(shí)施例三中先在復(fù)合材料殼體的外表面制備一層碳化硅層，再在碳化硅層上在制備一層碳化鋯層。參照?qǐng)D1，一種碳纖維增強(qiáng)的超高溫真空絕熱復(fù)合材料，由密封的碳纖維增強(qiáng)的陶瓷基復(fù)合材料殼體和內(nèi)部的空腔組成，其中[10]是陶瓷基復(fù)合材料殼體，[20]是內(nèi)部的空腔。陶瓷基復(fù)合材料殼體[10]是由碳纖維增強(qiáng)的c/c復(fù)合材料組成，無(wú)貫通性氣孔，其中c纖維所占復(fù)合材料殼體的體積分?jǐn)?shù)為50%，其內(nèi)表面為碳化硅涂層，碳化硅涂層滲透到c/c復(fù)合材料內(nèi)部，呈梯度分布，在其外表面制備碳化硅涂層，密封c/c表面，碳化硅涂層滲透到c/c復(fù)合材料內(nèi)部，也呈梯度分布，再在碳化硅層上制備一層碳化鋯層。內(nèi)部的空腔[20]中的氣體的壓力小于1000pa。