本发明涉及复合材料，具体涉及一种防热吸波复合材料及其制备方法和应用。
背景技术：
1、高超声速飞行器需要设计相应的热防护材料以保证在面临严酷气动热环境下飞行器的正常工作，目前防热材料的低密度化是在满足防热需求前提下不断强调的重大科学与工程技术问题。现代高速飞行器除了对热防护材料的密度与热导率提出了严苛需求外，还要求热防护材料需具备一定的隐身吸波性能。传统飞行器的隐身与防热是采取分开设计的思路，在防热层表面贴附相应的吸波材料，然而这种方式在面临愈发严酷的气动热环境时可能会出现吸波层的破坏，甚至隐身吸波功能的失效，且维护费用高昂。因此如何实现防热层与吸波层的一体化是高速飞行器研究的一项重要课题，也是高性能热防护材料的发展趋势之一。
2、为实现热防护复合材料的耐烧蚀与吸波性能的一体化，通常的做法是分别制备烧蚀层、隔热层、吸波层、阻抗匹配层等功能层，然后通过一定的结构复合设计并一体化成型为防热吸波复合材料。如发明专利cn 112918025 a提出了一种烧蚀型防隔热吸波一体化复合材料及其制备方法，其通过连续纤维介质层、连续纤维烧蚀层、连续纤维隔热层等依次叠层固化后得到相应的复合材料，该专利所得的复合材料具有良好的耐烧蚀性能与吸波性能，但整体密度还是较高，达到了1.4g/cm3，热导率也达到了0.55 w/（m·k），很难满足热防护材料的轻质隔热的需求。因此，在满足耐烧蚀性能的基础上进一步降低热防护复合材料的密度以及热导率是高超声速飞行器用高性能热防护材料的重要目标。
技术实现思路
1、针对上述不足，本发明的目的在于提供一种防热吸波复合材料及其制备方法和应用，解决现有的热防护复合材料存在密度大、热导率高的问题。
2、为实现上述目的，本发明通过如下技术方案实现：
3、第一方面，本发明提供一种防热吸波复合材料的制备方法，包括以下步骤：
4、将耐烧蚀酚醛树脂、分散剂、吸收剂、固化剂和溶剂混合，得到浸渍液；
5、将纤维增强体浸泡在浸渍液中，得到预浸料；
6、将预浸料置于模具中，并将浸渍液通入模具内，直至纤维增强体中充满浸渍液；
7、将模具密封后，在90~110℃下固化24~36h，经脱模、干燥，得到防热吸波复合材料。
8、优选的，耐烧蚀酚醛树脂为线性酚醛树脂和/或改性酚醛树脂；分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、吐温80中的至少一种；吸收剂为碳纳米管、炭黑、石墨烯、碳化硅、羰基铁中的一种或多种；固化剂为六亚甲基四胺；溶剂为醇溶剂。
9、优选的，改性酚醛树脂为硼酚醛树脂、硅酚醛树脂、多元素杂化酚醛树脂中的一种或多种；吸收剂的粒径小于1μm；醇溶剂为乙醇、异丙醇、正丙醇中的至少一种。
10、优选的，以重量份计，浸渍液包括耐烧蚀酚醛树脂20~60份、分散剂1~10份、吸收剂5~20份、固化剂3~10份、溶剂100~300份。
11、优选的，纤维增强体的介电常数小于5，体积密度为0.1~0.8g/cm3。
12、优选的，纤维增强体为柔性纤维毡或纤维编织体；纤维增强体中的纤维物质为石英纤维、高硅氧纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维中的至少一种。
13、优选的，将浸渍液通入模具内，直至纤维增强体中充满浸渍液的方法包括：将浸渍液以常压或真空的方式从模具的一端导入，并从模具的另一端导出。利用常压或真空浸渍使得纤维增强体中进一步充满浸渍液，并排出气泡。
14、优选的，干燥的方法包括：先在50~60℃下干燥24~48h，再在70~80℃下干燥24~48h。
15、第二方面，本发明提供一种防热吸波复合材料，该复合材料由第一方面所述的制备方法制备得到。
16、第三方面，本发明提供一种由上所述的防热吸波复合材料在高超声速飞行器中的应用。
17、本发明的有益效果是：
18、本发明将热防护材料的耐烧蚀、隔热、低密度的设计与吸波功能化设计融为一体，在纤维增强酚醛气凝胶复合材料的基础上，原位掺杂电磁波吸收剂，不影响复合材料的孔结构以及整体密度，从而实现复合材料的低密度化、隔热、耐烧蚀同时具有优异的吸波性能。
19、本发明通过加入活性分散剂，改善了吸收剂在树脂溶液中的分散性的同时可使得吸收剂参与酚醛的溶胶凝胶化反应，使得吸收剂在复合材料成型过程中均匀分布，从而保证复合材料具有优异的厚度可设计性，可适应不同形状结构的部位，满足不同气动热工况下热防护复合材料的防热吸波性能。
1.一种防热吸波复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的防热吸波复合材料的制备方法，其特征在于，所述耐烧蚀酚醛树脂为线性酚醛树脂和/或改性酚醛树脂；
3.根据权利要求2所述的防热吸波复合材料的制备方法，其特征在于，所述改性酚醛树脂为硼酚醛树脂、硅酚醛树脂、多元素杂化酚醛树脂中的一种或多种；所述吸收剂的粒径小于1μm；所述醇溶剂为乙醇、异丙醇、正丙醇中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的防热吸波复合材料的制备方法，其特征在于，以重量份计，所述浸渍液包括耐烧蚀酚醛树脂20~60份、分散剂1~10份、吸收剂5~20份、固化剂3~10份、溶剂100~300份。
5.根据权利要求1所述的防热吸波复合材料的制备方法，其特征在于，所述纤维增强体的介电常数小于5，体积密度为0.1~0.8g/cm3。
6.根据权利要求5所述的防热吸波复合材料的制备方法，其特征在于，所述纤维增强体为柔性纤维毡或纤维编织体；所述纤维增强体中的纤维物质为石英纤维、高硅氧纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的防热吸波复合材料的制备方法，其特征在于，将所述浸渍液通入所述模具内，直至所述纤维增强体中充满所述浸渍液的方法包括：将所述浸渍液以常压或真空的方式从所述模具的一端导入，并从所述模具的另一端导出。
8. 根据权利要求1所述的防热吸波复合材料的制备方法，其特征在于，所述干燥的方法包括：先在50~60℃下干燥24~48 h，再在70~80℃下干燥24~48 h。
9.一种防热吸波复合材料，其特征在于，由权利要求1~8任一项所述的制备方法制备得到。
10.一种如权利要求9所述的防热吸波复合材料在高超声速飞行器中的应用。
