一种复合SiC织物填充式空间碎片防护结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103466104A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103466104103466104A(43)申请公布日2013.12.25(21)申请号201310369105.X(22)申请日2013.08.22(71)申请人中国人民解放军国防科学技术大学地址410073湖南省长沙市开福区砚瓦池正街137号(72)发明人王应德苟海涛韩成(74)专利代理机构长沙星耀专利事务所43205代理人宁星耀许伯严(51)Int.Cl.B64G1/52(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图3页附图3页(54)发明名称一种复合SiC织物填充式空间碎片防护结构(57)摘要一种复合SiC织物填充式空间碎片防护结构，其制备方法包括以下步骤：（1）将编织好的二维SiC纤维织物在聚碳硅烷的二甲苯溶液中进行真空浸渍；（2）将经步骤（1）浸渍后的二维SiC纤维织物取出，置于空气中让溶剂二甲苯自然挥发，得到素坯；（3）将步骤（2）所得素坯置于高温裂解炉中按程序升温制度高温裂解，即得到复合SiC织物；（4）将步骤（3）所得复合SiC织物与凯夫拉织物叠层制备填充层；（5）用步骤（4）所得的填充层制备复合SiC织物填充式空间碎片防护结构。本发明之SiC纤维织物完全可以替代国外的Nextel纤维织物制备填充式防护结构并用于航天器空间碎片的防护。CN103466104ACN10346ACN103466104A权利要求书1/1页1.一种复合SiC织物填充式空间碎片防护结构，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：（1）将编织好的二维SiC纤维织物在聚碳硅烷的二甲苯溶液中进行真空浸渍，真空浸渍的真空度为0.008-0.012MPa，浸渍时间为6h-10h，聚碳硅烷的二甲苯溶液质量浓度为10－20wt%；（2）将经步骤（1）浸渍后的二维SiC纤维织物取出，置于空气中让溶剂二甲苯自然挥发，直到二维SiC纤维织物表面观察不到残留液体为止，得到素坯；（3）将步骤（2）所得素坯置于高温裂解炉中按程序升温制度高温裂解，即得到复合SiC织物；程序升温制度为2－3h从室温升至800－1200℃，保温0.8－1.2h，再自然冷却降至室温；（4）将步骤（3）所得复合SiC织物与凯夫拉织物叠层制备填充层；（5）用步骤（4）所得的填充层制备复合SiC织物填充式空间碎片防护结构。2.根据权利要求1所述的复合SiC织物填充式空间碎片防护结构，其特征在于，进行步骤（3）操作后，将降至室温的复合SiC织物重复步骤（1）——步骤（3）一次。2CN103466104A说明书1/3页一种复合SiC织物填充式空间碎片防护结构技术领域[0001]本发明涉及一种空间碎片防护结构，尤其是涉及一种复合SiC织物填充式空间碎片防护结构。背景技术[0002]随着人类空间活动的日益频繁，空间碎片数量迅猛增加，在轨航天器受到的危害越来越严重。为了应对空间碎片的危害，以典型惠普尔防护结构（美国天体物理学家FredWhipple于1947提出的Whipple结构）为基础的各种改进防护结构被逐渐应用。NASA（美国航空航天局）使用的以Nextel（美国3M公司生产的一种高性能陶瓷纤维）和凯夫拉（Kevlar）为填充层的填充式防护结构，是目前最有效的空间碎片防护结构之一。但是，3M公司生产的Nextel对我国实施禁运。随着我国航天事业的不断发展，迫切需要开发一种国产陶瓷纤维织物填充的高性能空间碎片防护结构。发明内容[0003]本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种有效抵抗空间碎片冲击的复合SiC织物填充式空间碎片防护结构。[0004]本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种复合SiC织物填充式空间碎片防护结构，其制备方法包括以下步骤：（1）将编织好的二维SiC纤维织物在聚碳硅烷（Polycarbosilane，PCS）的二甲苯溶液中进行真空浸渍，真空浸渍的真空度为0.008-0.012MPa，浸渍时间为6h-10h，聚碳硅烷的二甲苯溶液质量浓度为10－20wt%；（2）将经步骤（1）浸渍后的二维SiC纤维织物取出，置于空气中让溶剂二甲苯自然挥发，直到二维SiC纤维织物表面观察不到残留液体为止，得到素坯；（3）将步骤（2）所得素坯置于高温裂解炉中按程序升温制度高温裂解，即得到复合SiC织物；程序升温制度为2－3h从室温升至800－1200℃，保温0.8－1.2h，再自然冷却降至室温；可将降至室温的复合SiC织物重复步骤（1）－步骤（3）一次；（4）将步骤（3）所得复合SiC织物与凯夫拉（Kevlar）织物叠层制备填充层；（5）用步骤（4）所得的填充层制备复合SiC织物填充式空间碎片防护结构：使用四根螺杆依次将验证板、后板、填