CN114347580A - 一种耐高温多层隔热结构及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种耐高温多层隔热结构及其制备方法，该耐高温多层隔热结构包括依次叠加设置的耐高温内层、隔热中间层和高强度外层，所述耐高温内层、隔热中间层和高强度外层通过耐高温螺栓连接。本发明提供的耐高温多层隔热结构兼具耐高温，高强度，低导热，易装配，可调节，低成本的优点，可以有效缓解现有技术中隔热结构不易装配的缺陷。同时有效解决飞行器工作时气体外泄的问题，满足高超声速飞行器对耐高温隔热结构的使用要求。
Description
技术领域
本发明属于耐高温隔热材料技术领域，特别涉及一种耐高温多层隔热结构及制备方法。
背景技术
对于一些超高温设备和高速飞行器来说，热防护系统的控制能力直接影响其可靠性和性能的提高。随着超高温设备和高速飞行器的快速发展，其部分极端环境已经超过了2200℃，对热防护系统及热防护材料提出了更高的技术要求。但是，现有耐高温隔热结构存在超高温使用上限低，力学性能差，装配复杂，周期长，成本高等问题，不能兼具耐高温，高强度，低导热，易装配，可调节，低成本等性能，难以满足高速飞行器对耐高温隔热结构的使用要求。同时，这些超高温设备和高速飞行器的基体材料为了耐高温、高强度等性能，多采用C/C、SiC/C、SiC/SiC等复合材料制备，由于目前制备工艺的限制，这些复合材料的气孔率有较大缺陷，往往会有一些气孔，在高速气流的作用下容易导致该超高温设备和高速飞行器产生严重的气体外泄，对外部的其它系统造成影响，尤其是对电子元器件等环境要求严苛的系统造成严重影响。
目前常用的耐高温隔热结构主要有隔热瓦，多层柔性陶瓷纤维毡，三明治夹芯隔热结构等三类。隔热瓦是石英纤维，硅酸铝纤维，氧化铝纤维等陶瓷纤维经过高温烧结而成的多孔材料，具有良好的隔热性能。但其最高使用温度一般在1600℃以下，已无法满足飞行器更高温度的技术要求，且隔热瓦装配复杂，每次使用后检测和修护成本较高。
多层柔性陶瓷纤维毡是以硅酸铝纤维，氧化铝纤维，氧化锆纤维，气凝胶等通过无机粘结剂固化粘接，表面通过涂层等方式连接到飞行器上，具有良好的隔热性能和超高温使用性能，但其力学性能差，容易在飞行器工作震动时造成脱落等危害，且其装配复杂，往往需要整机进行装配固化，成本高，周期长。
三明治夹芯隔热结构由隔热层和陶瓷基复合材料面板组成，面板位于芯层上下表面，通过针刺，穿刺或缝合成型得到，具有良好的隔热性能和力学性能。然而，三明治夹芯隔热结构的芯层和面板需要整体通过针刺，缝合等工艺才能成型，导致整体工艺复杂，周期长。
现有的几种耐高温隔热结构不仅存在超高温使用上限低，力学性能差，装配复杂，周期长，成本高等问题，同时无法有效解决飞行器工作时气体外泄造成的严重影响，不能兼具耐高温，高强度，易装配，低成本等性能，难以满足高超声速飞行器对耐高温隔热结构的使用要求。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种耐高温，强度高，易装配，成本低的耐高温多层隔热结构。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种耐高温多层隔热结构，包括依次叠加设置的耐高温内层、隔热中间层和高强度外层，所述耐高温内层、隔热中间层和高强度外层通过耐高温螺栓连接。
本发明还提供一种耐高温多层隔热结构的制备方法，包括以下步骤：
(1)柔性梯度多层隔热材料的制备：使用胶粘剂将基体材料和红外屏蔽层粘接，所述红外屏蔽层选用至少一层；
(2)气道层制备：在柔性梯度多层隔热材料中挖设气道，将2-莰酮或/和叔丁醇填充到气道中；
(3)密封层制备：裁剪相应尺寸密封层用金属箔，根据需要将金属箔折叠、弯曲，折叠、弯曲后确保金属箔的完整性；
(4)将依次叠加的第一柔性梯度多层隔热材料、第一密封层、气道层、第二密封层和第二柔性梯度多层隔热材料进行压制、干燥，干燥后裁剪至合适尺寸，得到隔热中间层；所述压制的压力为0.1-10MPa，所述压制的时间为8-24h；所述干燥温度为80-200℃，所述干燥的时间为8-24h；
(5)耐高温内层和高强度外层的制备：采用机床加工至所需尺寸，在四角位置钻螺孔，螺孔直径与耐高温螺栓匹配；
(6)将隔热中间层覆盖在耐高温内层上，再在隔热中间层上覆盖高强度外层，通过螺栓调节整体隔热结构的厚度，再拧紧螺栓，去除两端多余螺栓，得到耐高温多层隔热结构。
借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：
本发明提供的耐高温多层隔热结构兼具耐高温，高强度，低导热，易装配，可调节，低成本的优点，可以有效缓解现有技术中隔热结构不易装配的缺陷。同时有效解决飞行器工作时气体外泄的问题，满足高超声速飞行器对耐高温隔热结构的使用要求。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明实施例提供的耐高温多层隔热结构的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的隔热中间层的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的隔热中间层的内部结构示意图。
图中：
1耐高温内层；2隔热中间层；3高强度外层；4耐高温螺栓；5隔热层；6密封层；7气道层；8气道。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
如图1所示，一种耐高温多层隔热结构，包括依次叠加设置的耐高温内层1、隔热中间层2和高强度外层3，耐高温内层1、隔热中间层2和高强度外层3通过耐高温螺栓4连接。
本发明通过耐高温螺栓将耐高温内层1、隔热中间层2和高强度外层3固定连接，所得到的耐高温多层隔热结构具有耐高温，强度高，易装配，成本低的优点。
参见图1、图2和图3，隔热中间层2包括隔热层5、密封层6和气道层7；
气道层7的上面设有第一密封层，气道层7的下面设有第二密封层；
隔热中间2层至少设置一层。
优选地，隔热层5包括第一隔热层和第二隔热层；
所述第一隔热层设置在第一密封层的上面，所述第二隔热层设置在第二密封层的下面。
优选地，隔热层5为柔性梯度多层隔热材料，是由基体材料和红外屏蔽层通过胶粘剂粘接而成；
所述基体材料包括无机纤维和/或气凝胶；
所述无机纤维选自硅酸铝纤维，氧化铝纤维，氧化硅纤维，玄武岩纤维和氧化锆纤维中的至少一种；
所述气凝胶为氧化硅气凝胶或碳气凝胶；
所述红外屏蔽层选自石墨纸，金属箔或聚酰亚胺薄膜；
所述胶粘剂选自磷酸二氢铝，硅溶胶，锆溶胶或钇溶胶。
优选地，所述隔热层包括以下重量百分含量的组分:
基体材料70-90wt％，红外屏蔽层5-10wt％,胶粘剂5-20wt％；
按照本发明给出的隔热层各组分含量制备的隔热层，最终得到的隔热中间层具有耐高温、低导热的特点；
所述隔热中间层的厚度为10mm-100mm，其密度为0.10-0.50g/cm3，其导热系数1000℃时小于等于0.1W/mK，200℃时小于等于0.05W/mK。
优选地，所述密封层为金属箔，所述金属箔选自钼箔，金箔，镍箔，不锈钢箔和铝箔中的至少一种；所述金属箔的厚度为0.03mm-0.1mm。
本发明的密封层可以折叠、弯曲，但必须保证其完整性，不能有任何缺口或破损，防止气体外泄；优选金属箔具有一定密封性，可以防止气体外泄；且耐高温，在一定温度下仍具有一定强度；还具有一定延展性，可以在一定程度上弯折、折叠。
优选地，气道层7包括柔性梯度多层隔热材料和气道8，气道8纵向或/和横向贯穿所述气道层的柔性梯度多层隔热材料设置；
当纵向和横向均设有气道8时，气道8之间相互连通；
气道8内设有2-莰酮或/和叔丁醇。
本发明的气道层为柔性梯度多层隔热材料和气道相互交错存在，即在柔性梯度多层隔热材料中间挖设所需的气道，使之形成一个相互连接的通道，并连接外部空间。在制备过程中需确保气道的完整和畅通，但是在后续的高温压制过程中容易导致气道的坍塌或者堵塞，如果给气道处填充一些材料以防其坍塌，但在制备后这些材料无法去除，就仍然造成会气道堵塞。而本发明在气道处填充一种材料，由2-莰酮(樟脑丸)、叔丁醇等材料中的一种组成，该填充材料的特征为常温下为固体材料，具有一定强度和外形尺寸，可以将气道处填充满以保持气道的完整性，防止其在压制时坍塌，同时，该材料在加热至一定温度后发生升华，产生的气体随气道引导出隔热结构，最终在气道处形成完整畅通的空间结构。
优选地，所述耐高温内层的最高使用温度2200℃，所述耐高温内层的材料选自C/C，C/SiC或SiC/SiC中的一种，所述耐高温内层的厚度为0.5mm-5mm；
所述高强度外层的最高使用温度800℃，所述高强度外层的材料选自耐高温合金，所述耐高温合金包括高温镍基合金、高温钴基合金或高温铬基合金；所述高强度外层的厚度为3mm-10mm。
所述耐高温螺栓的最高使用温度2200℃，所述耐高温螺栓的材料选自C/C，C/SiC或SiC/SiC中的一种，其直径为3mm-10mm，长度为20mm-150mm。
本发明还提供一种上述的耐高温多层隔热结构的制备方法，包括以下步骤：
(1)柔性梯度多层隔热材料的制备：使用胶粘剂将基体材料和红外屏蔽层粘接，所述红外屏蔽层选用至少一层；
(2)气道层制备：在柔性梯度多层隔热材料中挖设气道，将2-莰酮或/和叔丁醇填充到气道中；
(3)密封层制备：裁剪相应尺寸密封层用金属箔，根据需要将金属箔折叠、弯曲，折叠、弯曲后确保金属箔的完整性；
(4)将依次叠加的第一柔性梯度多层隔热材料、第一密封层、气道层、第二密封层和第二柔性梯度多层隔热材料进行压制、干燥，干燥后裁剪至合适尺寸，得到隔热中间层；所述压制的压力为0.1-10MPa，所述压制的时间为8-24h；所述干燥温度为80-200℃，所述干燥的时间为8-24h；
(5)耐高温内层和高强度外层的制备：采用机床加工至合适尺寸，尺寸在(50mm-200mm)*(50mm-200mm)，在四角位置钻螺孔，螺孔直径与耐高温螺栓匹配；
(6)将隔热中间层覆盖在耐高温内层上，再在隔热中间层上覆盖高强度外层，通过螺栓调节整体隔热结构的厚度，再拧紧螺栓，去除两端多余螺栓；得到耐高温多层隔热结构。
由于制备的隔热中间层是柔性材料，柔性材料具有一定压缩和反弹性，厚度在一定范围内可调节，此处通过螺栓调节耐高温内层和高强度外层之间的距离，来控制隔热中间层的厚度，即可通过螺栓调节整体隔热结构的厚度，实现隔热结构的可调节。
本发明的隔热中间层包括三层以上的隔热层、两层以上的密封层和两层以上的气道层；每一层所述气道层的上下均设置有所述密封层。
本发明还可以将多个耐高温多层隔热结构相互配合装配，组成最终整体隔热结构。
本发明的所述隔热中间层中可以含有任意数量的隔热层、密封层和气道层，且隔热层和气道层所在位置任意，气道层上下各需有一层密封层，防止气体外泄。
本发明可根据实际应用，四种组分即耐高温内层，隔热中间层，高强度外层，耐高温螺栓可以单独预先制备，再通过螺栓调节整体隔热结构的厚度，实现快速装配。
下面通过具体的实施例对本发明作进一步的说明：
实施例1:
(1)柔性梯度多层隔热材料隔热层的制备：以氧化铝纤维，氧化锆纤维，氧化硅气凝胶为隔热层的基体材料，制备成1mm厚的预制体，以石墨纸和铝箔为红外屏蔽层，每2mm厚的预制体上放置一层红外屏蔽层，石墨纸和铝箔可交替放置，用磷酸二氢铝和锆溶胶为高温胶粘剂将预制体和红外屏蔽层粘接。其中，基体材料500g，红外屏蔽层30g，高温胶粘剂50g。得到隔热层厚度15mm。制备2层隔热层。
(2)气道层的制备：按照步骤(1)中所述配方和方法等比例制备10mm厚柔性梯度多层隔热材料。在柔性梯度多层隔热材料等距挖设横向气道5条，气道宽10mm。等距挖设纵向气道4条，气道宽15mm。在气道中铺设2-莰酮(樟脑丸)长条。制备1层气道层。
(3)密封层制备：按照气道层的尺寸，裁剪相应尺寸金箔2层，确保其完整性。
(4)按照顺序分别将如下组分叠加放置：柔性梯度多层隔热材料隔热层1层、密封层1层、气道层、密封层1层、柔性梯度多层隔热材料隔热层1层。进行压制、干燥。压制的压力为5MPa，所述压制的时间为12h；干燥温度120℃，干燥时间为12h。干燥后将预制块裁剪至200mm*200mm*40mm的隔热中间层。隔热中间层密度为0.337g/cm3，其导热系数1000℃时为0.078W/mK，200℃时为0.046W/mK。
(5)耐高温内层和高强度外层制备：选择厚度为3mm的C/SiC复合材料作为耐高温内层材料，选择厚度为5mm的高温镍基合金作为高强度外层材料，采用机床将耐高温内层和高强度外层加工至200mm*200mm，在四角位置钻螺孔，螺孔直径为5mm。耐高温螺栓制备：选择C/C复合材料作为耐高温螺栓，直径为5mm，长度为60mm。
(6)快速装配：将制备的隔热中间层覆盖在耐高温内层上，再在隔热中间层上覆盖高强度外层，通过耐高温螺栓调节隔热中间层厚度至40mm。拧紧螺栓，去除两端多余螺栓。得到耐高温多层隔热结构。
实施例2:
(1)柔性梯度多层隔热材料隔热层的制备：以硅酸铝纤维，玄武岩纤维，碳气凝胶为隔热层的基体材料，制备成2mm厚的预制体，以聚酰亚胺薄膜和钼箔为红外屏蔽层，每2mm厚的预制体上放置一层红外屏蔽层，可先放置钼箔，后几层放置聚酰亚胺薄膜，用钇溶胶和铝溶胶为高温胶粘剂将预制体和红外屏蔽层粘接。其中，基体材料350g，红外屏蔽层20g，高温胶粘剂30g。隔热层厚度8mm。制备3层隔热层。
(2)气道层的制备：按照步骤(1)中所述配方和方法等比例制备6mm厚气道层。等距挖设横向气道8条，气道宽15mm。等距挖设纵向气道4条，气道宽12mm。在气道中铺设叔丁醇长条。制备1层气道层。
(3)密封层的制备：按照气道层的尺寸，裁剪相应尺寸镍箔2层，确保其完整性。
(4)按照顺序分别将如下组分叠加放置：柔性梯度多层隔热材料隔热层1层、密封层1层、气道层、密封层1层、柔性梯度多层隔热材料隔热层1层、柔性梯度多层隔热材料隔热层1层。进行压制、干燥。压制的压力为0.1MPa，所述压制的时间为24h；干燥温度为140℃，干燥时间为15h。干燥后将预制块裁剪至250mm*250mm*30mm的隔热中间层。隔热中间层密度为0.203g/cm3，其导热系数1000℃时为0.092W/mK，200℃时为0.049W/mK。
(5)耐高温内层和高强度外层制备：选择厚度为3.5mm的C/C复合材料作为耐高温内层材料，选择厚度为6mm的高温钴基合金作为高强度外层材料，采用机床将耐高温内层和高强度外层加工至250mm*250mm，在四角位置钻螺孔，螺孔直径为5mm。耐高温螺栓制备：选择C/C复合材料作为耐高温螺栓，直径为5mm，长度为50mm。
(6)快速装配：将制备的隔热中间层覆盖在耐高温内层上，再在隔热中间层上覆盖高强度外层，通过耐高温螺栓调节隔热中间层厚度至30mm。拧紧螺栓，去除两端多余螺栓。得到耐高温多层隔热结构。
实施例3:
(1)柔性梯度多层隔热材料隔热层的制备：以硅酸铝纤维，氧化铝纤维，氧化锆纤维为隔热层的基体材料，制备成1mm厚的预制体，以聚酰亚胺薄膜和石墨纸为红外屏蔽层，每隔4mm厚的预制体放置一层红外屏蔽层，先放置石墨纸，后几层放置聚酰亚胺薄膜，用硅溶胶和铝溶胶为高温胶粘剂将两者粘接。其中，基体材料300g，红外屏蔽层40g，高温胶粘剂75g。隔热层厚度10mm。制备3层隔热层。
(2)气道层的制备：按照步骤(1)中所述配方和方法等比例制备10mm厚气道层。等距挖设横向气道4条，气道宽10mm。等距挖设纵向气道4条，气道宽6mm。在气道中铺设樟脑丸长条。制备2层气道层。
(3)密封层的制备：裁剪相应尺寸钼箔4层，确保其完整性。
(4)按照顺序分别将如下组分叠加放置：柔性梯度多层隔热材料隔热层1层、密封层1层、气道层、密封层1层、柔性梯度多层隔热材料隔热层1层、密封层1层、气道层、密封层1层、柔性梯度多层隔热材料隔热层1层。进行压制、干燥。压制的压力为10MPa，所述压制的时间为8h；干燥温度为100℃，干燥时间为20h。干燥后将预制块裁剪至150mm*150mm*50mm的隔热中间层。隔热中间层密度为0.356g/cm3，其导热系数1000℃时为0.082W/mK，200℃时为0.045W/mK。
(5)耐高温内层和高强度外层制备：选择厚度为5mm的C/C复合材料作为耐高温内层材料，选择厚度为7mm的高温镍基合金作为高强度外层材料，采用机床将耐高温内层和高强度外层加工至150mm*150mm，在四角位置钻螺孔，螺孔直径为8mm。耐高温螺栓制备：选择C/C复合材料作为耐高温螺栓，直径为8mm，长度为70mm。
(6)快速装配：将制备的隔热中间层覆盖在耐高温内层上，再在隔热中间层上覆盖高强度外层，通过耐高温螺栓调节隔热中间层厚度至50mm。拧紧螺栓，去除两端多余螺栓。得到耐高温多层隔热结构。
以上为本发明易装配及快速装配的具体实施例，四组分即耐高温内层，隔热中间层，高强度外层，耐高温螺栓可以单独预先制备，装配时只需一步即可成型。
实施例4:
以实施例1中制备的隔热结构为例，更换实施例1中的隔热中间层，具体如下：
将固定的螺栓拆除，分别拿取高强度外层，隔热中间层，耐高温内层，去除隔热结构中的隔热中间层。
将重新制备的隔热中间层裁剪至200mm*200mm*40mm，其中，基体材料540g，红外屏蔽层30g，高温胶粘剂30g。得到隔热层厚度15mm。制备2层隔热层。测量其密度为0.345g/cm3，其导热系数1000℃时为0.77W/mK，200℃时为0.046W/mK。
快速装配：将制备的隔热中间层覆盖在耐高温内层，再覆盖高强度外层，通过耐高温螺栓调节隔热中间层厚度至40mm。拧紧螺栓，去除两端多余螺栓。得到更换后的耐高温多层隔热结构。
实施例5:
以实施例2中制备的隔热结构为例，更换实施例2中的耐高温内层和高强度外层，具体如下：
将固定的螺栓拆除，分别拿取高强度外层，隔热中间层，耐高温内层，去除隔热结构中的耐高温内层和高强度外层。
选择厚度为5mm的SiC/SiC复合材料作为耐高温内层材料，选择厚度为5mm的高温铬基合金作为高强度外层材料，采用机床将耐高温内层和高强度外层加工至250mm*250mm，在四角位置钻螺孔，螺孔直径为5mm。
快速装配：将制备的隔热中间层覆盖在耐高温内层，再覆盖高强度外层，通过耐高温螺栓调节隔热中间层厚度至30mm。拧紧螺栓，去除两端多余螺栓。得到更换后的耐高温多层隔热结构。
以上为本发明可更换的具体实施例，更换时四组分可单独更换，也可多组分进行更换。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种耐高温多层隔热结构，其特征在于：包括依次叠加设置的耐高温内层、隔热中间层和高强度外层，所述耐高温内层、隔热中间层和高强度外层通过耐高温螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的耐高温多层隔热结构，其特征在于：
所述隔热中间层包括隔热层、密封层和气道层；
所述气道层的上面设有第一密封层，所述气道层的下面设有第二密封层；
所述隔热中间层至少设置一层。
3.根据权利要求2所述的耐高温多层隔热结构，其特征在于：
所述隔热层包括第一隔热层和第二隔热层；
所述第一隔热层设置在第一密封层的上面，所述第二隔热层设置在第二密封层的下面。
4.根据权利要求3所述的耐高温多层隔热结构，其特征在于：
所述隔热层为柔性梯度多层隔热材料，是由基体材料和红外屏蔽层通过胶粘剂粘接而成；
所述基体材料包括无机纤维和/或气凝胶；
所述无机纤维选自硅酸铝纤维，氧化铝纤维，氧化硅纤维，玄武岩纤维和氧化锆纤维中的至少一种；
所述气凝胶为氧化硅气凝胶或碳气凝胶；
所述红外屏蔽层选自石墨纸，金属箔或聚酰亚胺薄膜；
所述胶粘剂选自磷酸二氢铝，硅溶胶，锆溶胶或钇溶胶。
5.根据权利要求4所述的耐高温多层隔热结构，其特征在于：所述隔热层包括以下重量百分含量的组分:
基体材料70-90wt％，红外屏蔽层5-10wt％,胶粘剂5-20wt％；
所述隔热中间层的厚度为10mm-100mm，其密度为0.10-0.50g/cm3，其导热系数1000℃时小于等于0.1W/mK，200℃时小于等于0.05W/mK。
6.根据权利要求5所述的耐高温多层隔热结构，其特征在于：
所述密封层为金属箔，所述金属箔选自钼箔、金箔、镍箔、不锈钢箔和铝箔中的至少一种；所述金属箔的厚度为0.03mm-0.1mm。
7.根据权利要求6所述的耐高温多层隔热结构，其特征在于：
所述气道层包括柔性梯度多层隔热材料和气道，所述气道纵向或/和横向贯穿所述气道层的柔性梯度多层隔热材料设置；
当纵向和横向均设有气道时，所述气道之间相互连通；
所述气道内设有2-莰酮或/和叔丁醇。
8.根据权利要求1-7任一项所述的耐高温多层隔热结构，其特征在于：
所述耐高温内层的最高使用温度2200℃，所述耐高温内层的材料选自C/C、C/SiC或SiC/SiC中的一种，所述耐高温内层的厚度为0.5mm-5mm；
所述高强度外层的最高使用温度800℃，所述高强度外层的材料选自耐高温合金，所述耐高温合金包括高温镍基合金、高温钴基合金或高温铬基合金；所述高强度外层的厚度为3mm-10mm；
所述耐高温螺栓的最高使用温度2200℃，所述耐高温螺栓的材料选自C/C、C/SiC或SiC/SiC中的一种，其直径为3mm-10mm，长度为20mm-150mm。
9.一种权利要求1-8任一项所述的耐高温多层隔热结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)柔性梯度多层隔热材料的制备：使用胶粘剂将基体材料和红外屏蔽层粘接，所述红外屏蔽层选用至少一层；
(2)气道层制备：在柔性梯度多层隔热材料中挖设气道，将2-莰酮或/和叔丁醇填充到气道中；
(3)密封层制备：裁剪相应尺寸密封层用金属箔，根据需要将金属箔折叠、弯曲，折叠、弯曲后确保金属箔的完整性；
(4)将依次叠加的第一柔性梯度多层隔热材料、第一密封层、气道层、第二密封层和第二柔性梯度多层隔热材料进行压制、干燥，干燥后裁剪至合适尺寸，得到隔热中间层；所述压制的压力为0.1-10MPa，所述压制的时间为8-24h；所述干燥温度为80-200℃，所述干燥的时间为8-24h；
(5)耐高温内层和高强度外层的制备：采用机床加工至所需尺寸，在四角位置钻螺孔，螺孔直径与耐高温螺栓相匹配；
(6)将隔热中间层覆盖在耐高温内层上，再在隔热中间层上覆盖高强度外层，通过螺栓调节整体隔热结构的厚度，再拧紧螺栓；得到耐高温多层隔热结构。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述隔热中间层包括三层以上的隔热层、两层以上的密封层和两层以上的气道层；每一层所述气道层的上下均设置有所述密封层。
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