專利名稱：用于熱防護系統(tǒng)的金屬蜂窩結(jié)構(gòu)與陶瓷結(jié)合的蓋板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬蜂窩結(jié)構(gòu)與陶瓷結(jié)合的蓋板。
背景技術(shù)：
航天器載入時要以很高的速度進入大氣層，在空氣動力的作用下急劇減速，同時 其巨大的動能和位能轉(zhuǎn)化為巨大的熱能，而熱防護系統(tǒng)的作用就是盡量減少進入航天器內(nèi) 部的熱能，使航天器機身及其內(nèi)部部件在合理的溫度范圍之內(nèi)正常工作。由此可見，熱防護 系統(tǒng)是航天器的重要組成部分。陶瓷防熱瓦使用溫度達到1250°C，隔熱性能好，基本滿足了航天飛機的飛行要求， 但其存在質(zhì)脆、易脫落、吸水、不防雨、易變形、維修和更換困難等缺點；金屬熱防護系統(tǒng)具 有可靠性高，韌性好，不吸水、不易變形的優(yōu)點，但是金屬使用溫度較低，一般用于1000°c以 下，熱膨脹系數(shù)是陶瓷瓦的2-3倍，不利于間隙的密封。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有熱防護系統(tǒng)中使用陶瓷防熱瓦存在質(zhì)脆、易脫落、 吸水、不防雨、易變形及金屬材料不利于間隙的密封的問題，提出了一種用于的金屬蜂窩結(jié) 構(gòu)與陶瓷結(jié)合的蓋板。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是所述蓋板包括蜂窩體、上層板、下 層板和陶瓷板，所述下層板的上表面與蜂窩體的下表面固接，所述蜂窩體的每個蜂窩胞元 為正六邊形，所述蜂窩體的上表面與上層板的下表面固接，所述陶瓷板的下表面與上層板 的上表面固接，所述蜂窩體、上層板和下層板的材料均為Ni基高溫合金、Fe基高溫合金、 Ni-Fe基高溫合金、Co基高溫合金或Nb基高溫合金，所述陶瓷板4的材料為Si02、Al2O3纖 維增強材料或Al2O3復(fù)合材料；本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明是將陶瓷和金屬蜂窩結(jié)構(gòu)相結(jié)合，將陶瓷板作 為金屬合金結(jié)構(gòu)的外側(cè)板、蜂窩體作為承載的結(jié)構(gòu)件，達到熱防護系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)件的一體化 設(shè)計，將整個機體結(jié)構(gòu)和熱防護系統(tǒng)總重量降低10-15%;2.本發(fā)明結(jié)構(gòu)中的上層板和下層 板及蜂窩體為金屬合金材質(zhì)，故本發(fā)明結(jié)構(gòu)具有韌性好、不易脫落、不易吸水、防雨、不易變 形的優(yōu)點，又本發(fā)明結(jié)構(gòu)中具有陶瓷板，故本發(fā)明結(jié)構(gòu)使用溫度高、耐熱性能好所以有利于 間隙的密封。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的A-A剖視圖。
具體實施例方式具體實施方式
一結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式的蓋板包括蜂窩體 1、上層板2、下層板3和陶瓷板4，所述下層板3的上表面與蜂窩體1的下表面固接，所述蜂窩體1的每個蜂窩胞元1-1為正六邊形，所述蜂窩體1的上表面與上層板2的下表面固接， 所述陶瓷板4的下表面與上層板2的上表面固接，所述蜂窩體1、上層板2和下層板3的材 料均為Ni基高溫合金、Fe基高溫合金、Ni-Fe基高溫合金、Co基高溫合金或Nb基高溫合 金，所述陶瓷板4的材料為Si02、Al2O3纖維增強材料或Al2O3復(fù)合材料；具體實施方式
二 結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式的每個正六邊形蜂 窩胞元1-1的壁厚為0. 05-0. 1mm，每個正六邊形蜂窩胞元1_1的邊長為2_10mm。其它組成 及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式的蜂窩體1的高度 為2-20mm。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式的陶瓷板4的厚度 為0. l-20mm。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
五結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式的上層板2的厚度 為0. 1-0. 4mm。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
六結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式的下層板2的厚度 為0. 1-0. 4mm。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
七結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式的下層板3的上表 面與蜂窩體1的下表面固接的形式為焊接。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
八結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式的蜂窩體1的上表 面與上層板2的下表面固接的形式為焊接。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
九結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式的陶瓷板4的下表 面與上層板2的上表面固接的形式為焊接。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
十結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式的陶瓷板4的下表 面與上層板2的上表面固接的形式為無機膠粘接。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一 相同。工作原理首先采用高溫真空釬焊的工藝把蜂窩體1和上層板2、蜂窩體1和下層 板3連接成一個整體，采用自蔓延焊接或無機膠粘接工藝將陶瓷板4與上層板2固接，從而 得到的熱防護系統(tǒng)用金屬蜂窩結(jié)構(gòu)與陶瓷結(jié)合的蓋板典型結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
一種用于熱防護系統(tǒng)的金屬蜂窩結(jié)構(gòu)與陶瓷結(jié)合的蓋板，其特征在于所述蓋板包括蜂窩體(1)、上層板(2)、下層板(3)和陶瓷板(4)，所述下層板(3)的上表面與蜂窩體(1)的下表面固接，所述蜂窩體(1)的每個蜂窩胞元(1 1)為正六邊形，所述蜂窩體(1)的上表面與上層板(2)的下表面固接，所述陶瓷板(4)的下表面與上層板(2)的上表面固接，所述蜂窩體(1)、上層板(2)和下層板(3)的材料均為Ni基高溫合金、Fe基高溫合金、Ni Fe基高溫合金、Co基高溫合金或Nb基高溫合金，所述陶瓷板(4)的材料為SiO2、Al2O3纖維增強材料或Al2O3復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于熱防護系統(tǒng)的金屬蜂窩結(jié)構(gòu)與陶瓷結(jié)合的蓋板，其特征在 于所述每個正六邊形蜂窩胞元(1-1)的壁厚為0.05-0. 1mm，每個正六邊形蜂窩胞元(1_1) 的邊長為2-10mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述用于熱防護系統(tǒng)的金屬蜂窩結(jié)構(gòu)與陶瓷結(jié)合的蓋板，其特 征在于所述蜂窩體(1)的高度為2-20mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于熱防護系統(tǒng)的金屬蜂窩結(jié)構(gòu)與陶瓷結(jié)合的蓋板，其特征在 于所述陶瓷板(4)的厚度為0. l-20mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述用于熱防護系統(tǒng)的金屬蜂窩結(jié)構(gòu)與陶瓷結(jié)合的蓋板，其特征在 于所述上層板(2)的厚度為0. 1-0. 4mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于熱防護系統(tǒng)的金屬蜂窩結(jié)構(gòu)與陶瓷結(jié)合的蓋板，其特征在 于所述下層板(2)的厚度為0. 1-0. 4mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于熱防護系統(tǒng)的金屬蜂窩結(jié)構(gòu)與陶瓷結(jié)合的蓋板，其特征在 于所述下層板(3)的上表面與蜂窩體(1)的下表面固接的形式為焊接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于熱防護系統(tǒng)的金屬蜂窩結(jié)構(gòu)與陶瓷結(jié)合的蓋板，其特征在 于所述蜂窩體(1)的上表面與上層板(2)的下表面固接的形式為焊接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于熱防護系統(tǒng)的金屬蜂窩結(jié)構(gòu)與陶瓷結(jié)合的蓋板，其特征在 于所述陶瓷板(4)的下表面與上層板(2)的上表面固接的形式為焊接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于熱防護系統(tǒng)的金屬蜂窩結(jié)構(gòu)與陶瓷結(jié)合的蓋板，其特征 在于所述陶瓷板(4)的下表面與上層板(2)的上表面固接的形式為無機膠粘接。
全文摘要
用于熱防護系統(tǒng)的金屬蜂窩結(jié)構(gòu)與陶瓷結(jié)合的蓋板，它涉及一種金屬蜂窩結(jié)構(gòu)與陶瓷結(jié)合的蓋板。本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有熱防護系統(tǒng)中使用陶瓷防熱瓦存在質(zhì)脆、易脫落、吸水、不防雨、易變形缺點及金屬材料不利于間隙的密封。下層板的上表面與蜂窩體的下表面固接，蜂窩體的每個蜂窩胞元為正六邊形，蜂窩體與外殼組合構(gòu)成蜂窩層，蜂窩體的上表面與上層板的下表面固接，陶瓷板的下表面與上層板的上表面固接。本發(fā)明用于飛行高度在30千米到100千米，飛行速度在3馬赫數(shù)到15馬赫數(shù)的一次性或可重復(fù)使用的高超聲速飛行器的熱防護。
文檔編號F16L59/02GK101927585SQ20091031276
公開日2010年12月29日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者何飛, 史麗萍, 孫躍, 曾崗, 李明偉, 赫曉東, 趙軼杰 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)