CN115464940B - 大型舱壳低密度梯度复合材料lrtm近净成型技术及方法 - Google Patents

大型舱壳低密度梯度复合材料lrtm近净成型技术及方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及轻质化复合材料领域，尤其涉及一种大型舱壳低密度梯度复合材料LRTM近净成型技术及方法。所述防隔热复合材料包括隔热层和防热层，所述隔热层和所述防热层缝合连接；所述防热层包括石英纤维编织体、网格布和瓷化树脂；所述石英纤维编织体分为直段区和鼓包段仿形区；所述防隔热复合材料的性能包括：密度≤0.6g/cm3和200℃下导热系数≤0.4W/(m.K)。据产品要求只进行编织，以便后期的包裹；得到综合密度＜0.6Kg/m3的防隔热材料，耐高温800‑1000°长时间服役的低密度LRTM成型大型防隔热层复合材料。

Description

大型舱壳低密度梯度复合材料LRTM近净成型技术及方法
技术领域
本申请涉及轻质化复合材料领域，尤其涉及一种大型舱壳低密度梯度复合材料LRTM近净成型技术及方法。
背景技术
传统的用于航空航天飞行器防隔热复合材料，一般包含树脂基烧蚀型防隔热材料和陶瓷基非烧蚀型两大类。树脂基烧蚀型防热材料大多采用整体铺层、缠绕、编织复合等工艺方法，该方法表现在抗冲刷能力差、耐高温性能差等缺点，从而导致需对防隔热结构进行尺寸加厚，通过厚度来弥补保证长航时飞行的需求从而导致密度高重量重等缺点；而陶瓷基复合材料如陶瓷瓦或者碳化硅等复合材料，耐高温性能和抗冲刷性能好，但是其存在密度高、热振性差、脆性大等缺点，需要制备为多种小块结构进行拼接而成，结构复杂、成本高、周期长等缺点。同时，现有的成型工艺不能满足空航天飞行器舱壳逐渐增长的要求。
发明内容
本申请提供了一种大型低密度梯度复合材料舱壳LRTM成型技术及其制备方法，以解决防隔热复合材料耐高温较差的技术问题。
第一方面，本申请提供了一种耐高温LRTM防隔热复合材料，所述防隔热复合材料包括隔热层和防热层，所述隔热层和所述防热层缝合连接；所述防热层包括石英纤维编织体、网格布和瓷化树脂；所述石英纤维编织体分为直段区和鼓包段仿形区；所述防隔热复合材料的性能包括：密度≤0.6g/cm3和200℃下导热系数≤0.4W/(m.K)。
可选的，所述直段区的编织方式包括分段编织，所述分段编织的搭接宽度≥40mm，所述分段编织包括以多层仿形整体方式进行。
可选的，所述瓷化树脂的组分包括：以重量份数计，10-85份改性酚醛和10-15份陶瓷硅粉，以使所述防热层树脂具有多种抗冲刷和耐温性能，所述防热层树脂的性能包括：25℃时粘度为15-45mPa·s，固含量为35％-45％，90℃时的固化时间≤24h，800℃时空气气氛中气凝胶灰分含量≥12％。
可选的，所述石英纤维编织体的结构为2.5D浅交直联的编织布，所述编织布的结构2.5D浅交直联，所述编织布中的纤维体积含量为35％～38％，所述编织布的经线规格为390tex/195tex，所述编织布的纬线规格390tex/195tex，所述编织布的经密12.0±2.0根/cm，所述编织布的纬密9±1根/cm。
可选的，所述鼓包段仿形区的制备方法包括：
确定所述鼓包段仿形区的立体形状；
得到所述立体形状的多个轴向高度，
根据所述轴向高度相对应的所述立体形状的截面，得到所述轴向高度的外周长数值；
根据所述外周长数值进行编织，得到具有所述立体形状的石英纤维编织体。
可选的，所述石英纤维编织体的编织参数为经密10～11根/cm，纬密8～9根/cm；所述编织体的厚度规格包括：2.1±0.5mm、2±0.5mm、1.1±0.2mm和12mm；所述编织体的体积含量为30％-50％；所述编织体的密度包括：2050±103g/mm2、1700±85g/mm2、980±50g/mm2。
可选的，所述鼓包段仿形区包括加厚编织区域，所述加厚编织区域的经纱张力为所述鼓包段仿形区的剩余区域的经纱张力的1.5～2倍。
可选的，所述鼓包段仿形区根据周长变化趋势分为3块区域进行编织，每个区域按轴向高度梯度进行截环向切面，得到截面周长，所述周长为2200-3040mm；所述鼓包段仿形区中的织物为整体结构，所述织物根据周长变化进行分区。
第二方面，本申请提供了第一方面所述的耐高温LRTM防隔热复合材料构成的舱壳，其特征在于，所述舱壳的产品高度为3050mm，一端直径为705mm，所述一端的外周长为2205.56mm，另一端外周长为2569.62mm；隔热层和防热层的总厚度包括：18mm或23mm，所述隔热层的厚度为12mm或17mm,防热层通过机织布编织体结构，包括三层2mm的缝合层；另一端4个鼓包段及其延伸区域厚度≤8mm，延伸区域前尖点的宽度为20mm，延伸区域两侧的宽度为50mm；所述舱壳的轴向两端分别延伸30-50mm，以实现；所述防热层的表面缺陷区域≤1mm。
可选的，所述隔热层的针刺毡注胶前厚度为13.5-14mm或18.5-19mm。
第三方面，本申请提供了第一方面所述的防隔热复合材料的缝合方法，所述方法包括：隔热层和防热层通过贯穿缝合连接，所述缝合连接的时机包括所述隔热层和所述防热层为半固化态；所述缝合包括经向缝合和纬向缝合，所述缝合的的间距、针距、行距分别为20mm-30mm。
第四方面，本申请提供了第一方面所述的防隔热复合材料的制备方法，所述方法包括：
将隔热层的石英针刺毡进行LRTM注胶和预固化，得到预固化隔热层坯体，其中，所述预固化以密封态进行；
将石英编制体用瓷化树脂进行浸润，得到防热层坯体；
将所述防热层坯体中所述石英编制体与所述预固化隔热层坯体中的所述石英针刺毡进行缝合，得到防隔热坯体；
将所述防隔热坯体进行全固化和干燥后处理，得到防隔热复合材料，其中，所述全固化以非密封式进行。
可选的，所述方法具体包括：
得到舱体支撑模型，并对所述舱体支撑模型进行清洗、称重、划线和堵孔；
制备舱体的石英毡，并进行检验、称重、拍照，得到目标舱体石英毡；
得到含编织体和瓷化树脂的预浸料，所述防热层坯体的初始态为预浸料；
将所述预浸料与加强筋进行缝合，合模，树脂传递成型和预固化，得到预固化隔热层坯体，其中，所述预固化以密封态进行，所述密封的时机包括隔热层树脂先低压注胶后，进行模具全密封加热半固化；
将所述目标舱体石英毡与第一层非瓷化预浸料缝合；得到第一混合体；
将所述第一混合体依次包覆第二层非瓷化预浸料和第三层非瓷化预浸料并合模预压，得到待固化舱体；
对所述待固化舱体进行气密性检查和进行低密度区固化，后冷却干燥并去除溶剂，得到中间舱体；
将所述中间舱体进行合模、全固化和拆模，得到防隔热复合材料，其中，所述全固化以非密封式进行。
第五方面，本申请提供了第一方面所述的防隔热复合材料的制备方法，所述方法包括：
得到舱体支撑模型，并对所述舱体支撑模型进行清洗、称重、划线和堵孔；
在所述舱体支撑模型外表面制备隔热层石英针刺毡；
制备石英机织物编织体预浸料进行半烘干后，将隔热层的石英针刺毡与防热层进行缝合，得到防隔热坯体；
对防热层外层编织体进行高温固化后；将所述防隔热坯体进行LRTM注胶、预固化、中温全固化和干燥后处理，得到防隔热复合材料，所述高温固化以非密封式进行，所述中温全固化以第二密封式进行。
第六方面，本申请提供了第一方面所述的防隔热复合材料所用的模具，所述模具为拼装组合结构，所述模具包括：
容纳空间，用以容纳防隔热复合材料或舱体进行注胶固化；
排气通道，用以使外部与容纳空间连通实现排气；
出胶口，用以使固化用胶进入或排出容纳空间；
所述模具外壁包括定位件，以实现轴向定位、周向定位和大于180°的旋转。
可选的，所述模具的主体分为：前端板、后端板、阴模、镶件及底座支架；所述模具的阴模外形分为八块：沿产品周向均分八块，每块阴模开模面夹角为45度；所述镶件为四块，垂直于腔体的鼓包开合方向；所述阴模外侧设有网格筋。
可选的，所述模具采用双密封结构，使用时，所述模具密封检测措施两种方案：①4h内压力增加值≤5％，8h内压力增加值≤10％，24h内压力增加值≤20％；②给壳体充气不小于0.2Mpa,测试泄露量，在2个小时内压力下降不大于5％。
第七方面，本申请提供了第一方面所述的防隔热复合材料的检测方法，所述方法包括以下步骤：
将防隔热复合材料进行多次三维扫描，得到所述防隔热复合材料的扫描图像，所述防隔热复合材料为成型过程中的立体防隔热复合材料；
根据三维坐标将所述立体防隔热复合材料分为多个区域；
根据所述扫描图像中的数据，分别得到多个所述区域的厚度合格率；
在所述区域中建立网格，得到网格交叉点和网格中心区域的厚度数据；
将所述厚度数据进行统计分析，得到多个所述区域中的最小厚度和最大厚度；
根据所述厚度合格率、所述最小厚度和所述最大厚度，对每个所述区域进行综合分析，以实现对所述防隔热复合材料中的针刺毡数均匀性和针刺毡预设压缩量、蒙皮合理性和总压缩量的检测。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的防隔热复合材料包括隔热层和防热层，所述隔热层和所述防热层缝合连接；所述防热层包括石英纤维编织体、网格布和瓷化树脂；所述石英纤维编织体分为直段区和鼓包段仿形区，据产品要求只进行编织，以便后期的包裹；得到综合密度＜0.6Kg/m3的防隔热材料，耐高温800-1000°长时间服役的低密度LRTM成型大型防隔热层复合材料。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种防隔热复合材料的制备方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的防热层织物鼓包段仿形区示意图；
图3为本申请实施例提供的鼓包段仿形区分区示意；
图4为本申请实施例提供的鼓包段仿形区截面形状示意图；
图5为本申请实施例提供的周长数据形成全新的三维图形示意图；
图6为本申请实施例提供的周长数据形成全新的三维图形展开示意图；
图7为本申请实施例提供的织物平板展开示意图；
图8为本申请实施例提供的单侧开口双层仿形编织；
图9为本申请实施例提供的单侧开口双层仿形编织；
图10为本申请实施例提供的单侧开口双层仿形编织；
图11为本申请实施例提供的石英针刺毡外形；
图12为本申请实施例提供的模具结构功能示意图；
图13为本申请实施例提供的模具实物及装模示意图；
图14为本申请实施例提供的隔热层刺毡铺设后的三维轮廓度；
图15为本申请实施例提供的防层最终固化后的三维轮廓度；
图16本申请实施例提供的缝合连接的具体方式；
图17本申请实施例提供的防热层成型方案1的工艺流程图；
图18本申请实施例提供的防隔热层成型方案1的操作过程图；
图19本申请实施例提供的酚醛树脂非等温DSC曲线图；
图20为本申请实施例提供的酚醛树脂性能曲线图；
图21本申请实施例提供的内层隔热层树脂P25性能曲线图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
第一方面，本申请提供了耐高温LRTM防隔热复合材料，所述防隔热复合材料包括隔热层和防热层，所述隔热层和所述防热层缝合连接；所述防热层包括石英纤维编织体、网格布和瓷化树脂；所述石英纤维编织体分为直段区和鼓包段仿形区；所述防隔热复合材料的性能包括：密度≤0.6g/cm3和200℃下导热系数≤0.4W/(m.K)。
本申请实施例中，所述隔热层包括多层网胎结构的石英针刺毡和纳米微孔树脂；所述石英针刺毡的压缩量为10％-20％。所述网胎结构之间包括0.06mm-0.1mm的石英网格布；空心结构实现高温隔热下的低热导率和低密度轻质化需求。
隔热层的石英针刺毡，按照同时满足隔热条件情况下，同时实现较好的压缩强度以及与防热层的缝合强度，石英针刺毡采用单层1mm/2mm/3mm的网胎结构，通过多层叠加而成；为提高效率也可采用多层3mm/4mm/5mm的网胎铺设而成，网胎之间增加0.06-0.1mm的石英网格布(网格布采用平纹布、斜纹布、缎纹布等)；在进行针刺毡制备时考虑一定的压缩量10％-20％之间，以保证力学性能、隔热性能、缝合连接及压缩贴模性。
本申请实施例中，隔热层的针刺毡及防热层所采用的机织布编织体为B型石英纤维和C型石英纤维两种，其中B型石英纤维含量大于99％，C型石英纤维含量大于95％。内层针刺毡采用C型石英纤维，其密度为0.18-0.22g/cm3，体积含量需充分结合树脂体系的固化特性，实现注胶后的收缩压缩量为5％-10％；内层针刺毡可采用整体机织形式，可以采用2-5mm厚的石英网胎形式，其优点是效率高均匀性好质量一致性好；网胎的结构形式实现可调整，如12mm(4+4+4/3+3+3+3+)厚的针刺毡可由三层4mm或者四层3毫米的网胎构成，17(5+4+4+4/5+3+3+3+3)mm厚针刺毡可由3层4mm+1层5mm共4层网胎构成，或者由4层3毫米+1层5mm共5层网胎构成，网胎之间可添加也可不添加网格布，依据压缩强度进行适当调整。在不影响效率的前提下，也可以采用多层1mm或者2mm的网胎多层结构复合而成。外层防热层4-6mm石英编织体2.5D机织布，采用B型石英纤维和C型石英纤维两种混合而成，最外一层2mm编织体采用B型石英纤维机织成为2.5D石英编织体，中间两层2mm，共4mm编织体；采用C型石英纤维机织而成为2.5D石英编织体，编织体之间及编织体与针刺毡之间缝合及包覆则采用石英纤维网格布。两种石英纤维机织布2.5D编织体的纤维体积含量为30％-50％，优选的，按照35％-45％含量进行。
隔热层的纳米微孔树脂，采用经过验证的MF6000/P20/P25/P30，其树脂含量根据隔热层综合密度进行一定的比例设计，同时在固化过程中添加乙醇或异丙醇、并添加一定量的某高温阻燃剂。保证固化后形成需要的一定直径范围内的纳米微珠孔隙环境，同时满足疏水性条件。所述隔热层的纳米微孔树脂性能包括：不溶物含量：12-16％；25℃时的粘度为300-400mPa·s；150℃的凝胶时间为110-150s和游离酚含量＜10％。隔热层树脂为P30/P25树脂，制备工艺过程如下：①树脂低聚物合成：将苯酚、甲醛、催化剂按照一定比例加入到反应釜中，梯度升温至90℃，回流反应3h；②杂化反应：将有机硅前驱体加入到反应釜中，加入一定量的硼酸催化剂，95℃下继续反应3h，中止反应。升温至140℃真空脱水干燥；③树脂配置：将一定量的异丙醇加入到反应釜中，对树脂进行重新溶解，控制树脂的固含量为60％，放入塑料桶内密封充氮气保存。使用时，将隔热层树脂稀释：按照P25树脂的40％固含量要求，对树脂溶液进行稀释，然后加入1％的催化剂；需要密封保存；杂化反应和树脂稀释为核心关键工序。
LRTM注胶所采用的P30树脂为发泡低密度酚醛树脂，该树脂溶解于异丙醇溶剂中，形成浓度为30％的树脂溶液P25体系，溶剂在后续工艺过程中要通过工艺控制让其排除，以便在复合材料内部形成微孔。湿凝胶经过常压干燥工艺之后，是得到完整的块体结构，还是体积严重收缩或者结构坍塌而形成破碎的颗粒。当形成的聚合物簇太小时，溶胶-凝胶反应后的骨架结构将在常压干燥过程中发生塌陷；当聚合物簇太大时，凝胶反应后将得到颗粒状沉淀而不是块体的结构。因此，控制聚合簇的大小对于常压干燥制备出完整的气凝胶块体结构是非常重要的。在我们前期的研究中，考察了不同杂化树脂分子量、树脂与固化剂质量比(P/H)、催化剂和不同酚醛树脂浓度对有机气凝胶成型的影响，从而优化得到目前的P25树脂体系。
P25树脂注胶完成后的针刺毡隔热层要在密封条件下，90℃保温预固化处理12小时，此工艺过程的目的是让P25树脂分子链有一定程度的交联，形成一定刚性，以增加隔热层的刚度，为后共固化工序提供支撑；此工艺过程中点要保证模具密封，防止异丙醇挥发流失影响后续隔热层空隙的形成。
P25树脂固化过程中主要为酚醛树脂与固化剂(六亚甲基四胺)的固化反应，可以在固化时添加固化剂，固化剂在线型酚醛树脂的固化反应中兼具“催化剂”和“交联剂”的双重作用。
防热层的石英纤维编织体和网格布分别采用三层1mm/2mm/3mm的2.5D石英纤维编制体+三层网格布组合而成，最内侧为1mm、最外侧为3mm、中间层为2mm，每两层编制体之间夹杂一层厚度0.1-0.2mm的石英网格布，最内侧编制体与针刺毡之间也采用一层0.1-0.2mm石英纤维网格布。
防热层的瓷化树脂：三层编织体所对应的树脂分别采用不同综合热物理力学性能的改性酚醛树脂进行组合，最内层采用传统的低密度耐高温改性酚醛树脂，根据环境条件的不同中间层采用一定比例的中瓷化/低瓷化酚醛树脂，最外层采用一定比例的高瓷化/中瓷化酚醛树脂组合而成，这种设计的目的是提高防热性能的同时降低密度和提高高温下的动态刚度和足够的力学性能，同时实现较好的工艺方式所述瓷化树脂的性能包括：25℃时粘度为15-45mPa·s，固含量为35％-45％，90℃时的固化时间≤24h和800℃时空气气氛中气凝胶灰分含量≥12％。
本申请实施例中，耐高温LRTM防隔热复合材料的结构一般是热-力双功能服役。对产品常温高温性能提出较高要求，实现方式是尽可能保证纤维织物连续。原则上首先要求使用的连续纤维如布带或编织体在成型方向上为连续结构，不能使用短纤维结构形式，因此石英纤维编织体一般采用预浸布带或者2.5D/3D编织体连续结构。复合材料防隔热层成型后第二个基本原则是外型面自动铺放、缠绕、编织装模固化成型后不加工，从而保证防热层的结构连续及高温动态性能好、高温动态刚度好、塑性好脆性低等，规避短纤维复合材料的多种缺陷。
具体地，轻型树脂传递模塑工艺(RTM一Light)又称为LRTM，所述缝合连接中，经向和纬向的间距、针距和行距分别为20mm-30mm。所述缝合连接中，如下图16所示。外防热各层编织体及网格布在缝合前先进行树脂浸润后凉至半干后低温储存，干燥程度的原则是树脂不流动且处于软化状态，以便于后续的缝合工序开展；树脂如果流动会导致性能受损，干燥时间过长树脂变硬则不利于缝合。树脂浸润方式可采用人工刷胶、机械刷胶、浸泡刷胶等多种方式；瓷化树脂则需将树脂充分搅拌均匀后方可进行刷胶编织体预制体的制备，以防止刷胶的均匀性及颗粒物沉降等带来的综合性能差异及性能降低等缺陷。
在一些实施方式中，所述直段区的编织方式包括分段编织，所述分段编织的搭接宽度≥40mm。
具体地，所述防隔热复合材料的环向为织物经向。
在一些实施方式中，所述鼓包段仿形区的制备方法包括：
确定所述鼓包段仿形区的立体形状；
得到所述立体形状的多个轴向高度，
根据所述轴向高度相对应的所述立体形状的截面，得到所述轴向高度的外周长数值；
根据所述外周长数值进行编织，得到具有所述立体形状的石英纤维编织体。
在一些实施方式中，所述石英纤维编织体的编织参数为经密10～11根/cm，纬密8～9根/cm。具体地，经纱可以为390tex，纬纱可以为390tex。
具体地，织物编织参数与织物纤维体积含量有关，织物纤维体积含量计算方式如下：单元体体积＝1cm(经向)×1cm(纬向)×织物厚度(cm)
经向纤维体积含量＝经向纱线重量÷单元体体积÷石英密度＝经密×经纱股数×经纱缩率×经纱规格×经纱长度×经纱层数÷单位换算÷单元体体积÷石英密度
纬向纤维体积含量＝纬向纱线重量÷单元体体积÷石英密度＝纬密×纬纱股数×纬纱规格×纬纱长度×纬纱层数÷单位换算÷单元体体积÷石英密度
织物整体纤维体积含量＝(经纱重量+纬纱重量)÷单元体体积÷石英密度
因设计要求产品环向为织物经向，现将参数要求的经向与纬向参数互换，几种组合计算结果见下表1。厚部位的编织参数，厚度8mm，编织参数不变，编织层数为大面层数的2倍，并根据加厚区域尺寸进行仿形减轻。
表1织物整体纤维参数表。
在一些实施方式中，所述鼓包段仿形区包括加厚编织区域，所述加厚编织区域的经纱张力为所述鼓包段仿形区的剩余区域的经纱张力的1.5～2倍。
第二方面，本申请提供了一种第一方面所述的防隔热复合材料的制备方法，所述方法包括：
S1.将隔热层的石英针刺毡进行LRTM注胶和预固化，得到预固化隔热层坯体；
S2.将石英编制体用瓷化树脂进行浸润，得到防热层坯体；
S3.将所述防热层坯体中所述石英编制体与所述预固化隔热层坯体中的所述石英针刺毡进行缝合，得到防隔热坯体；
S4.将所述防隔热坯体进行全固化和干燥后处理，得到防隔热复合材料。
本申请实施例中，内层隔热材料结构通过低密度LRTM注胶半固化复合，外层防热材料结构通过石英编织体浸润树脂进行半固化复合，内层隔热层和外层防热层在半固化状态下通过贯穿缝合连接后共固化成型。优先保证防热层可瓷化树脂纤维固化成型性能，规避树脂固化过程中流失到内隔热层；同时保证防热层编织体与内层针刺毡隔热层之间较好的缝合工艺性。
本申请实施例中，固化和预固化使可以添加固化剂，酚醛树脂与固化剂(六亚甲基四胺)的固化反应，醛树脂分子链之间相互交错连接形成交联度较低的酚醛树脂齐聚物，在溶剂化作用下，低交联度的齐聚物进一步聚合得到溶胶粒子。溶胶粒子在溶剂中发生相分离，在范德华力作用下相互堆积聚集，形成具有多孔网络结构的湿凝胶。此外，我们创新性地采用低成本的常压干燥实现了纳米多孔化结构的酚醛气凝胶的制备，避免了使用超临界干燥工艺带来的成本增加。
具体地，防热层树脂与多层纤维预制体的配合工艺：多层纤维预制体包括三层编织体，三层编织体所对应的树脂可以分别采用不同综合热物理力学性能的改性酚醛树脂进行组合，最内层采用传统的低密度耐高温改性酚醛树脂，根据环境条件的不同中间层采用一定比例的中瓷化/低瓷化酚醛树脂，最外层采用一定比例的高瓷化/中瓷化酚醛树脂组合而成，提高防热性能的同时降低密度和提高高温下的动态刚度和足够的力学性能，同时实现较好的工艺方式。
具体地，防热层编织体及网格布在缝合前先进行树脂浸润后凉至半干后低温储存，干燥程度的原则是树脂不流动且处于软化状态，以便于后续的缝合工序开展；树脂如果流动会导致性能受损，干燥时间过长树脂变硬则不利于缝合。树脂浸润方式可采用人工刷胶、机械刷胶、浸泡刷胶等多种方式；瓷化树脂则需将树脂充分搅拌均匀后方可进行刷胶编织体预制体的制备，以防止刷胶的均匀性及颗粒物沉降等带来的综合性能差异及性能降低等缺陷。
第三方面，本申请提供了一种第一方面所述的防隔热复合材料的制备方法，所述方法包括：
将隔热层的石英针刺毡与防热层进行缝合，得到防隔热坯体；
将所述防隔热坯体进行LRTM注胶、预固化、全固化和干燥后处理，得到防隔热复合材料。
在一些实施方式中，进行树脂浸润之后，可以进行烘干和/或预固化，以控制防热层树脂的流动性。
本申请实施例中，内层隔热材料石英针刺毡先不固化，外层防热材料结构通过石英编织体浸润树脂进行半固化复合，然后将外层半固化防热层通过石英纤维线缝合到内层针刺毡；然后对内外层同时进行内层树脂的LRTM注胶后，先按照内层树脂体系特性进行半固化后，最终结合内外层树脂的共同特性进行高温共固化复合而成。本方法优先保证外防热层可瓷化树脂纤维固化成型性能，实现内隔热层+外防热层整体融合界面，一定程度上利用内层树脂的综合防隔热性能，使内层酚醛树脂主要成分全部覆盖内外层纤维和针刺毡。
本方法的成型工艺过程：
1)内层针刺毡铺设到位(设计了2mm左右的补充压缩量)，不进行注胶；
2)缝合第1层2mm预浸料编织体，配合4mm工艺蒙皮；
3)缝合第2层2mm预浸料编织体，配制2mm工艺蒙皮)；
4)缝合第3层2mm预浸料编织体；
5)注胶内层针刺毡树脂；
6)加热90度后进行预固化，然后加热到160度进行整体全固化。
本方法成型工艺优点：
1)外层防热层编织体预浸料进行了多次半固化，采用了两次工艺蒙皮，通过两次外层编织体预固化，有利于维持防热层的外形；
2)内层针刺毡铺设时，提前考虑足够的压缩量；
3)内层注胶后，内层树脂低压过程中充满了内层针刺毡，高压过程中覆盖了外层预固化编织体；内外层纤维被树脂整体覆盖，整体性较好；
4)固化后隔热层与防热层之间的界面全部通过树脂填充，同时缝合线也被树脂覆盖；
5)防热层编织体全固化过程中的贫胶及褶皱缺陷可以被树脂填充覆盖；
6)防热层编织体预浸料半固化过程中，采用了旋转措施，保证了外防热层树脂的均匀性，规避了树脂在0-90°升温过程中粘性下降树脂流动导致的不均匀性。
在本申请一个实施例中，防热层的编织体在与防热层树脂进行人工刷胶或者是机械式浸泡与机械式刷胶，刷胶次数按照体积重量分配，刷胶工艺可以包括：刷胶次数不少于3次，不多于6次以保证刷胶的树脂含量充分且均匀；刷胶后室温情况下保证晾干时间不少于24小时，或30℃情况下18小时，或者按照总温度时间为500℃×H(度×小时)后，进行与内部针刺毡进行缝合，全部缝合后按照80℃±5℃情况下保温2h，升降温速率控制在25℃/h±5℃/h；在完成内层树脂注胶预固化相关制度参数后，内外层固化方式可以为抽真空固化，其固化温度时间工艺参数可以为：固化温度30°(升温3h)-90°(保温1h，升温1h)-120°(保温4h，升温1h)-155°(保温1h，升温1h)-随炉降温至不高于室温30°出炉；或者固化温度时间工艺参数为：固化温度为持续升温90°，温升时间为10°/h；后续升温到120°，温升时间按15°/h；后续升温到160°，温升时间按照20°/h，保温时间按照8小时。
在一些实施方式中，防隔热复合材料的又一制备方法还可以包括：依次进行缝合外层干纤维状态下的编织体(外层编织体不进行树脂浸润)、内层隔热层LRTM注胶及预固化、外层隔热层RTM注胶及预固化、高温共固化内层隔热层和外层防热层和燥后处理内外层；本方案在外部环境要求不高、树脂性能可以充分满足一定的轻质化情况下，内外层采用同一树脂，干纤维状态下缝合后进行整体RTM注胶，但是考虑到轻质化以及不同树脂的性能优劣差异，本方案作为备选制备方法，适用于比较低端的环境。
本申请实施例中，针刺毡还是按照网胎结构进行制备，外三层编织体按照从内到外进行逐层缝合；采用相应的压力的注胶方案，如采用内隔热层所用的P30/FAM/MF6000树脂体系则采用低压0.1Mpa的压力进行LRTM注胶，如采用外防热层所用的WHBS20/WHBS10树脂体系则采用0.5-0.8Mpa的压力进行中高压RTM注胶，且均需增加适当容积的溢胶罐；注胶完成后进行固化的过程中，按照90℃-100℃低温预固化--120℃-130℃中温共固化--排气--160℃高温共固化，120℃-130℃中温共固化后可以进行排气；最后进行干燥机后处理，经过验证表明，如采用内隔热层所用的P30/FAM/MF6000树脂体系进行LRTM注胶共固化，其疏水性非常好优点非常明显，小板经过浸泡24小时后完全不吸湿也不吸水；如果采用外防热层所用的WHBS20/WHBS10树脂体系中高压RTM注胶共固化，可以进行真空吸附后涂抹环氧树脂进行疏水性处理，后者所形成的孔隙结构因瓷粉微珠较多其周边无法形成完整的孔隙结构，可以进一步改善这种现象；如后进行针刺毡的P30/FAM/MF6000树脂体系LRTM注胶后与外防热层编织体/WHBS20/WHBS10树脂体系进行高温共固化，可以不进行疏水性处理，原因是由于内层树脂体系后注胶固化过程中，树脂覆盖了整个编织体填充了编织体所有空间包含编织体自身层间以及与针刺毡的界面之间，形成了较为致密的纳米孔隙结构而可以有效阻止常温下外部的气体渗透与水分子进入。
第四方面，本申请提供了一种第一方面所述的防隔热复合材料所用的模具，所述模具为拼装组合结构，所述模具包括定位件，以实现轴向定位、周向定位和大于180°的旋转。
在一些实施方式中，所述模具采用双密封结构，使用时，所述模具4h内压力增加值≤5％，8h内压力增加值≤10％，24h内压力增加值≤20％。
模具结构特点：该模具回转的目的是为了便于外防热层树脂在中低温固化过程中随着温度升高逐步转变为粘性流体，通过回转使的树脂和织物融合更加充分和均匀，同时有利于固化过程中部分气体的排出；其次是隔热层树脂注胶过程中，有利于注胶过程中底部残留气体无法排出，通过旋转措施定期排出针刺毡内部的空气气体从而可以确保树脂100％完全充满到所有空间提交区域)；模具内部设置了纵横交错的网格筋槽，设置为宽1x2/2x1/1.5x1.5/2x2这些槽的目的一是便于注胶过程种的充型、其二是固化过程种形成排气通道等，都是模具结构的创新点之一。外部网格筋结构减重同时提供足够的强度和刚度；模具分成八块的目的：每块模具设置外部排气槽和注胶槽：端面设置注胶口：因为无法立式注胶且烘箱结构尺寸限制及操作安全问题等：
模具结构组成：1、支撑装置；2、定位装置；3、旋转装置；4、产品定位装置；5、主型面阴模；6、舵鼓包阴模；7、产品阳模；8、工艺蒙皮；9、注胶系统；10、储胶系统及排气系统及溢流槽；11、密封系统；12、阀体部分及储气罐。
本实施例提供了两种方案的防隔热复合材料所用的模具，所述模具为拼装组合结构，所述模具包括定位件，以实现轴向定位、周向定位和大于180°的旋转。
舱体RTM成型模具：舱段结构特点表现为舱段较长为3050mm，直径小端为Φ700，所以RTM成型难度较大，导致模具结构设计困难。模具设计要求采用RTM注胶成型；模具材料采用HT300。整套模具尺寸较大，重量较重，为了方便操作，模具结构设计思路通过阴模采用八块分块+两端端板组合；通过机械方式(预导向，顶丝顶出)开合模，操作简便，安全可靠；
模具分块方式：1)模具主体分为：前端板、后端板、阴模、镶件及底座支架组成；模具结构无阳模，阳模由金属舱段代替。2)阴模外形分为八块：沿产品周向均分八块，每块阴模开模面夹角为45度，以方便装、拆模，及成型时减少褶皱风险；3)镶件：根据产品的特点，镶件共四块，设计为垂直于四处鼓包开合方向，以减少该处成型困难；
模具结构特点：1)采用拼装组合结构；外形八块阴模+四块镶件+前端板+后端板组成；阴模外侧设计有网格筋，筋格尺寸及阴模蒙皮厚度要确保模具刚度及合模压力，具体以测算数据为准；2)模具定位：采用前端板、后端板与舱段的金属舱壳大小端面连接，实现轴向定位和周向定位；3)模具导向：采用精定位块精确定位；4)模具密封措施采用双密封结构实现气密要求，测试方法两种：①抽真空保压时间1小时的真空度100Pa，4小时内压力升值不大于5％，8小时内不大于10％，24小时内不大于20％；②给壳体充气不小于0.2Mpa,测试泄露量，在2个小时内压力下降不大于5％；因方法①时间较长，允许采用第②种检测方法实现气密检测。5)注胶及固化过程中可以进行人工旋转或者翻转，正反方向均需大于90度，旋转角度需大于180°，原则上需实现360°翻转或者旋转。
模具型腔尺寸按照RTM成型工艺特点及产品使用要求，将小端延伸25mm，大端延伸30mm作为工艺余量，且大端延伸段处设计10X3mm抱环结构实现端面注胶顺畅且便于精加工后保证端面的轮廓度及取样要求。
模具的密封及溢胶：1)模具设计网格状溢胶槽：网格间距约100X100mm，溢胶槽截面宽1mm，深2mm；2)阴模周向设计6组，每组10个共约60个出胶口，八块阴模每块均设计一个感温孔，后端板8个进胶口，前端板4个出胶口，进胶口总数：8个，出胶口总数：74个；3)模具开合模贴合面全部设计双密封槽；
模具辅助结构：1)模具组装过程中，为方便各块顺利组装，模具需要在组装过程中实现翻转，因此，模具两端设计有防脱落的定位卡环，保证翻转过程中操作安全；3)模具整体较重总重量共6.1吨，其中底座1.5吨，模具4.6吨；外形尺寸较大为3696mmX1800mmX1628mm，故设计有底座及支撑部分。
第五方面，本申请提供了一种第一方面所述的防隔热复合材料的检测方法，所述方法包括以下步骤：
将防隔热复合材料进行多次三维扫描，得到所述防隔热复合材料的扫描图像，所述防隔热复合材料为成型过程中的立体防隔热复合材料；
根据三维坐标将所述立体防隔热复合材料分为多个区域；
根据所述扫描图像中的数据，分别得到多个所述区域的厚度合格率；
在所述区域中建立网格，得到网格交叉点和网格中心区域的厚度数据；
将所述厚度数据进行统计分析，得到多个所述区域中的最小厚度和最大厚度；
根据所述厚度合格率、所述最小厚度和所述最大厚度，对每个所述区域进行综合分析，以实现对所述防隔热复合材料的检测。
本申请的检测方法，具体包含隔热层针刺毛毡铺设后自身的外形轮廓度、隔热层针刺毡LRTM注胶固化后的收缩、防热层缝合及固化后的外形轮廓度、等均需要进行相应不同阶段三维扫描、从而较好的设计控制因收缩及压缩量带来的需要通过三维扫描进行精确的设计控制工艺余量包含隔热层针刺毡压缩量设计、隔热层固化所需的工艺蒙皮厚度余量设计等系列关键工艺参数。
下面将结合实施例、对比例及实验数据对本发明的方法进行详细说明。
实施例1
防热层的石英纤维编织体包括：致密层厚度6mm，2.1mm厚2.5D机织布/中瓷化预浸料+2层2mm厚2.5D机织布/非瓷化预浸料。在前后端框设置环向加强筋，在舱段中间设置宽度为10mm环向加强筋：由于该防热层采用定密度设计，在制备过程中需要控制复合材料各组分的重量以及复合材料的体积，里层大面积部位采用石英纤维针刺毡，局部加强的部位采用整体2.5D石英纤维编织体；外层采用6mm2.5D石英纤维编织布(根据防热要求对局部进行增厚处理)；外层织物对接部位采用1mm机织布缝合作为表层。
同时，某舱壳防热层要求：轴向高度：3050mm，小端外周长2205.56mm，大端外周长2569.62mm，织物大面壁厚4mm，大端4个鼓包段及其延伸区域厚度加厚至8mm，延伸区域宽度由前尖点20mm过渡到两侧50mm。采用石英纤维编织，其原料采用C型石英纤维纱。具体织物技术进一步要求见表2。
表2舱壳防热层编织参数要求。
项目 实心石英纤维编织布
编织布结构 2.5D浅交直联
纤维体积含量 35％～38％
经线规格 390tex/195tex
纬线规格 390tex/195tex
经密 12.0±2.0根/cm
纬密 9±1根/cm
某舱壳防热层织物进行分区，分为直段区与鼓包段仿形区两大区域，直段部分将织物展开为矩形，鼓包段仿形区，如图2，直段部分根据编织工艺可再次进行分段编织，舱段的环向为织物经向，舱段轴向允许拼接，轴向拼接接口仅允许1处，接缝位于III象限两个鼓包中间，搭接宽度40mm，搭接厚度2×2mm。
所述鼓包段仿形区的制备方法包括：S1确定所述鼓包段仿形区的立体形状；S2.得到所述立体形状的多个轴向高度，S3.根据所述轴向高度相对应的所述立体形状的截面，得到所述轴向高度的外周长数值；S4.根据所述外周长数值进行编织，得到具有所述立体形状的石英纤维编织体。
鼓包段仿形区的织物展开，以便后续织物的整体包裹成型。先将鼓包段根据周长变化趋势分为3块区域进行编织设计，每个区域按轴向高度每1mm进行截环向切面，分区如图3，截面形状如图4所示，从左到右，截面的周长为2200mm、2500mm和3040mm。(注：织物为整体，以上仅为根据周长变化进行的分区示意，方便后续编织进行变化设计。)
根据所有对应轴向高度位置的织物截面统计各位置的织物外周长数值，并汇总各对应高度的周长数据形成全新的三维图形，如图5，与之相对应的展开图如图6所示。
由图6可见，如需将织物作为外层纤维布在针刺产品上包裹贴合，单一编织的平板无法做到完全贴合，两侧会有多余部分需要切除，切除部分就会将织物纱线剪断形成缺口，且缺口部位必会产生散边效应，造成该缺口位置的低密度区且纱线不连续，相应的力学性能会降低。为了尽可能满足鼓包段的贴模性及力学性能，该段区域成型织物应为立体仿形，而不是单一的平板织物，最佳方案是直接按照图6的形状进行编织，再到针刺产品上进行包裹。
因此，实际编织过程中，实际编织的外形尺寸按照转化后的图形进行编织，特此设计一套纬纱连续的双层织物编织工艺织物结构仍为2.5D浅交直联，并可根据产品要求只进行单侧开口编织，以便后期的包裹。
编织的具体方法如下：
1、确定织物编织方向：
将产品环向作为织物经向考虑，存在以下局限性：(I)受2.5D机织设备的局限性，最终产品只能作为平板织物成型，如图7，该形状近似扇形，但是包裹到针刺产品上无法做到完全贴合，会产生多余褶皱；(II)4个鼓包位置及其延伸区域需加厚至8mm，该区域在平板织物上无法准确定位来进行加厚，或是定位后无法准确的与产品上4个鼓包位置相对应。
综合以上因素，考虑到某舱壳防热层织物对环向的膨胀性能及拉伸性能的要求，产品环向为织物纬向可增强纬向拉伸性能，同时产品轴向作为织物经向不仅有利于立体织物编织成型，也有利于鼓包位置的仿形加厚处理。
2、进行双层仿形编织工艺，因单层平面编织无法满足最后的立体成型，因此采用双层仿形编织工艺，织物每纬的幅宽根据产品对应高度的周长进行减经操作，每纬编织时，进行循环引纬，保证织物的每层纬纱的连续性，最终编织完成的织物成品为一个单侧开口的环状立体连续织物，如图8-图11。
3、鼓包段及其延伸区域的加厚编织控制：
鼓包段及其延伸区域，根据每个截面上4个鼓包的具体位置在转化后的图形上定位，再根据定位区域将该部位经纱加层拴纱，并随着母线长度的增加，尤其到尖角部位，由外向内进行减经纱操作，以此来控制加厚区域的尺寸。加厚区域经纱与大面层的经纱每纬相互交织，但是纬纱为单独编织。
4、编织纬密的控制：
一是在经纬纱线规格为390tex的情况下，纬密达到8根/cm以上对编织工艺要求较高，因织物结构内编织倾角的影响，纬密10根/cm实际制作中很难达到，这个在多次试样编织过程中已进行验证，因此纬密会在编织过程中偏下限编织。
二因鼓包段织物存在加厚区域，加厚区域的经纱层次是大面区域经纱层次的两倍，因此保持加厚区域与大面区域的纬密的均匀性与一致性是编织时的重点，具体编织过程中，需调整加厚区域与大面区域的经纱张力，加厚区域的经纱张力约为大面区域的经纱张力的1.5～2倍，通过增加张力来增加增厚部位的纬密以保持跟大面区域纬密的一致性。
编织制备工艺的注意事项：
织物通过缝合成为整体结构，根据部位不同，分为局部加强部位缝合、大面积法向缝合、对接缝合、以及表层平纹布缝合。缝合顺序为：先缝合里层石英纤维毡和局部加强的2.5D石英纤维编织体，然后装模注胶预固化，再缝合外层2.5D机织布/预浸料与石英纤维毡。
局部加强部位主要是前后端框、防热层开口以及支撑加强等部位。局部加强部位与周围的石英纤维针刺毡钩缝为一体，缝合方向垂直于外表面，缝合线间距：10mm(跨距)×10mm(间距)。
将缝合完毕的织物和模具放入烘箱进行注胶。注胶过程注胶压力不大于0.1MPa，30min后依次打开出胶口，检查出胶情况。注胶3小时后拆除注胶设备，然后进行预固化，固化温度100℃，时间10h，然后随炉降温至炉温不高于40℃出炉，打开模具凹模，进行缝合。
大面积法向缝合：采用钩缝方式将2.5D机织布/预浸料和里层石英纤维针刺毡以及2.5D石英纤维编织体(加强筋)缝合为一体，缝合线间距：15mm(跨距)×15mm(间距)。
对接缝合要求：机织布/预浸料周向包覆后进行缝合，缝合部位位于背风面III象限，采用搭接缝合，搭接宽度50-70mm，要求机织布/预浸料各抽纱1.1mm进行搭接缝合，3层机织布/预浸料搭接缝合缝沿周向错开不小于120mm。缝合线间距：10mm(跨距)×10mm(间距)。
外层机织布缝合：对接缝合线部位缝合一层1mm机织布，机织布宽度100mm，在对接缝合线中心左右30mm位置与内侧相邻层钩缝，缝合线间距：10mm(跨距)×10mm(间距)。
将缝合完毕的织物和模具放入烘箱进行固化，固化温度100℃，时间24h，然后升温至160℃，固化6h，然后随炉降温至炉温不高于40℃出炉脱模，脱模后采用温度100℃，保温12h后处理。防护后进行加工和检测。
针刺毡的制备：整体针刺毡由专业厂家按照上表中的工艺参数直接在金属舱段舱壳上针刺，针刺毡完成后直接使用。
实施例2
一种防隔热复合材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
S1.将隔热层的石英针刺毡进行LRTM注胶和预固化，得到预固化隔热层坯体，其中，石英针刺毡为多层网胎空心结构并体用隔热层树脂即P30树脂进行浸润；
具体地，LRTM注胶，用P30树脂，P30树脂为发泡低密度酚醛树脂，该树脂溶解于异丙醇溶剂中，形成浓度为30％的树脂溶液，溶剂在后续工艺过程中要通过工艺控制让其排除，以便在复合材料内部形成微孔。
隔热层预固化：注完P30树脂的针刺毡隔热层要在密封条件下，90℃保温预固化处理12小时，此工艺过程的目的是让P30树脂分子链有一定程度的交联，形成一定刚性，以增加隔热层的刚度，为后工序防热层预浸料在隔热层表面铺贴时提供支撑。此工艺过程中点要保证模具密封，防止异丙醇挥发流失影响后续隔热层空隙的形成。
防热层预还可以进行浸料铺贴：此工艺过程主要铺贴已经浸胶的2.5D机织布(单层厚度2mm)，并按照工艺要求进行层间勾缝，增加层间连接强度。由于该防热层采用定密度设计，在制备过程中需要控制复合材料各组分的重量以及复合材料的体积，里层大面积部位采用石英纤维针刺毡，局部加强的部位采用整体2.5D石英纤维编织体；外层采用6mm2.5D石英纤维编织布(根据防热要求对局部进行增厚处理)；外层织物对接部位采用1mm机织布缝合作为表层。织物通过缝合成为整体结构，根据部位不同，分为局部加强部位缝合、大面积法向缝合、对接缝合、以及表层平纹布缝合。缝合顺序为：先缝合里层石英纤维毡和局部加强的2.5D石英纤维编织体，然后装模注胶预固化，再缝合外层2.5D机织布/预浸料与石英纤维毡。局部加强部位主要是前后端框、防热层开口以及支撑加强等部位。局部加强部位与周围的石英纤维针刺毡钩缝为一体，缝合方向垂直于外表面，缝合线间距：20mm(跨距)×20mm(间距)。
S2.将石英编制体用瓷化树脂进行浸润，得到防热层坯体；
S4.将所述防热层坯体中所述石英编制体与所述预固化隔热层坯体中的所述石英针刺毡进行缝合，得到防隔热坯体；
S5.将所述防隔热坯体进行全固化和干燥后处理，得到防隔热复合材料。
具体地，防隔热层固化：外层防热层缝合完毕，装模并检查模具的密封性。然后在模具密封环境下先加热固化内层隔热层，固化温度为100℃，时间为24小时；然后打开模具上的排气阀，继续升温至160℃，时间为6小时以固化外防热层，同时让内层隔热层内的异丙醇溶剂等挥发分可以有效排除。
该工艺过程主要实现两种材料固化，100℃的目的是固化内绝热层内的P30树脂，该过程模具要密封，确保溶剂仍然在材料里面，形成足够的孔隙，后续160℃的目标是固化外层防热层内的酚醛树脂，通过排除内层大量的异丙醇溶剂和防热层固化反应过程中生成的小分子挥发物。
后处理：固化完成并降低到室温后，拆开模具外模，产品要室温再放置不少于10小时，以保证隔热层中的异丙醇彻底排除，在隔热层中形成多孔。
本方法的具体实施过程包括：
1)得到1层2.1mm厚2.5D机织布/中瓷化预浸料+2层2mm厚2.5D机织布/非瓷化预浸料+针刺毡，内层针刺毡隔热层铺设(配制6mm工艺蒙皮)，抽真空；
2)内层隔热层树脂先低压注胶后，进行模具全密封加热半固化，具体地，在壳体上制备整体石英毡，然后缝合加强筋，然后注入防热层的低密度树脂，低温低压RTM预固化成型；
3)在石英毡外表面缝合外层3层2mm机织布/非瓷化预浸料，并刷胶；
4)外层3层编织体分别进行缝合，预压定型后缝合2.1mm机织布/中瓷化预浸料；
5)模具全密封90°加热24小时实现内层隔热层全固化；
6)模具开放后升温到160°，进行内外层防热层全固化后，进行干燥后处理。
本方法还可以进行局部改进：
防热层的三层编织体适当烘干，防止缝合过程中树脂的流动；但需规避固化过程中树脂粘性随温度的变换，采取适当旋转固化；
核算压缩量及内层针刺毡固化收缩率，通过补偿量提高外层树脂编织体的维型和贴膜能力；
提高泄压阀的压力至0.2-0.3Mpa，或者90°完全固化后去掉密封绳保持开放状态；
适当增加外层编织体预固化过程中的旋转次数和时机；
将外三层编织体一次缝合一次固化，分解为2-3次缝合与1-2次预固化。
改进过程需要充分考虑酚醛树脂粘性随温度变化的特性，考虑其固化特性，尤其是第1层和第2层编织体预固化次数越多，第3层最外层编织体缝合的难度越大。
本方法的优势在于：
1)只采用一次6mm厚工艺蒙皮，操作相对简单；
2)外三层编织体预浸料采用一次预固化及完全固化到位；
3)四个舵鼓包位置区域通关预变形整体成型到位，缝合及固化后的整体表观质量好；
4)整体工艺过程相对简单；
5)外层树脂未按照预期的方式实现树脂的均匀性，树脂粘性随温度的变化存在先膨胀后收缩的特点。
防隔热复合材料小板方案可以采用尺寸为330X330,450X450。其中，根据技术指标要求，防热层致密层厚度6mm，2.1mm厚2.5D机织布/中瓷化预浸料+2层2mm厚2.5D机织布/非瓷化预浸料。由于该防热层采用定密度设计，在制备过程中需要控制复合材料各组分的重量以及复合材料的体积，里层大面积部位采用石英纤维针刺毡，局部加强的部位采用整体2.5D石英纤维编织体；外层采用6mm2.5D石英纤维编织布(根据防热要求对局部进行增厚处理)；外层织物对接部位采用1mm机织布缝合作为表层。织物通过缝合成为整体结构，根据部位不同，分为局部加强部位缝合、大面积法向缝合、对接缝合、以及表层平纹布缝合。缝合顺序为：先缝合里层石英纤维毡和局部加强的2.5D石英纤维编织体，然后装模注胶预固化，再缝合外层2.5D机织布/预浸料与石英纤维毡。将缝合完毕的织物和模具放入烘箱进行注胶。注胶过程注胶压力不大于0.1MPa，30min后依次打开出胶口，检查出胶情况。注胶3小时后拆除注胶设备，然后进行预固化，固化温度100℃，时间10h，然后随炉降温至炉温不高于40℃出炉，打开模具凹模，进行缝合。大面积法向缝合：采用钩缝方式将2.5D机织布/预浸料和里层石英纤维针刺毡以及2.5D石英纤维编织体(加强筋)缝合为一体，缝合线间距：15mm(跨距)×15mm(间距)。
对接缝合要求：机织布/预浸料周向包覆后进行缝合，缝合部位位于背风面III象限，采用搭接缝合，搭接宽度50-70mm，要求机织布/预浸料各抽纱1.1mm进行搭接缝合，3层机织布/预浸料搭接缝合缝沿周向错开不小于120mm。缝合线间距：10mm(跨距)×10mm(间距)。
外层机织布缝合：对接缝合线部位缝合一层1mm机织布，机织布宽度100mm，在对接缝合线中心左右30mm位置与内侧相邻层钩缝，缝合线间距：10mm(跨距)×10mm(间距)。
将缝合完毕的织物和模具放入烘箱进行固化，固化温度100℃，时间24h，然后升温至160℃，固化6h，然后随炉降温至炉温不高于40℃出炉脱模，脱模后采用温度100℃，保温12h后处理。防护后进行加工和检测，防隔热复合材料的性能如下：所述防隔热复合材料的性能包括：密度0.5±0.05g/cm3，200℃下防隔热综合导热系数≤0.4W/(m.K)，200℃下隔热层导热系数≤0.065W/(m.K)，300℃拉伸强度≥8Mpa，300℃压缩强度≥3Mpa，300℃断裂延伸率≥1％；室温环境下质量吸湿率≤1.5％；300℃平均线膨胀系数3×10-6-6×10-6mm/℃；防热层为非烧蚀树脂基复合材料其抗冲刷性能烧蚀量≤1mm；通过构建不同性能的隔热层和防热层，所述隔热层和所述防热层缝合连接，再进行低密度LRTM成型及共固化工艺技术，使所述防隔热复合材料具有优先的性能。
将缝合完毕的织物和模具放入烘箱进行固化，固化温度100℃，时间24h，然后升温至160℃，固化6h，然后随炉降温至炉温不高于40℃出炉脱模，脱模后采用温度100℃，保温12h后处理。防护后进行加工和检测。防热层成型方案1的流程见图17，操作过程见图18。
实施例3
一种防隔热复合材料的制备方法，所述方法包括：
S1.将隔热层的石英针刺毡与防热层进行缝合，得到防隔热坯体；
S2.将所述防隔热坯体进行LRTM注胶、预固化、全固化和干燥后处理，得到防隔热复合材料，其中，所述防隔热坯体中的多层网胎空心结构的所述纤维预制体由隔热层树脂进行浸润，所述防热层中的多层纤维预制体由防热层树脂进行浸润。并将下述制得的编织体和树脂用于本制备方法。
燃油伺服舱试验件防热层成型使用的主要原材料包含实心石英纤维编织布、瓷化树脂、非瓷化树脂及预浸料、低密度树脂等。石英纤维编织布参数见表4。
表4编织体织物参数.
瓷化树脂WBC-20及预浸料检测结果见表5。
表5瓷化树脂WBC-20及预浸料检测结果。
在壳体小端距离端面20mm和大端距离端面20mm位置环向划端框加强筋线，在距离小端320mm、650mm位置、距离大端端1800mm、510mm位置划环向加强筋线，形成的分块区域为石英毡位置；然后在壳体上制备整体石英针刺毡。
将加强筋与壳体试装。然后将加强筋缝合形成整体，首先缝合小端加强筋、大端加强筋、环向筋。要求加强筋缝合缝位于如图11所示，前后端框加强筋与环向筋采用搭接缝合，缝针密度1针/mm。石英毡装加强部位与周围的石英纤维针刺毡钩缝为一体，缝合线间距：10mm(跨距)×10mm(间距)。
本方法的成型工艺过程，如图1所示。
1)内层针刺毡铺设到位(设计了2mm左右的补充压缩量)，不进行注胶；
2)缝合第1层2mm预浸料编织体，配合4mm工艺蒙皮；
3)缝合第2层2mm预浸料编织体，配制2mm工艺蒙皮)；
4)缝合第3层2mm预浸料编织体；
5)注胶内层针刺毡树脂；
6)加热90后进行预固化，然后加热到160度进行整体全固化。
修改：有两种成型工艺方案，其差异性同上；均可以满足目标：
实施例4
本实施例提供了实施例2或实施3的防隔热复合材料所用的模具，所述模具为拼装组合结构，所述模具包括定位件，以实现轴向定位、周向定位和大于180°的旋转。
舱体RTM成型模具：舱段结构特点表现为舱段较长为3050mm，直径小端为Φ700，所以RTM成型难度较大，导致模具结构设计困难。模具设计要求采用RTM注胶成型；模具材料采用HT300。整套模具尺寸较大，重量较重，为了方便操作，模具结构设计思路通过阴模采用八块分块+两端端板组合；通过机械方式(预导向，顶丝顶出)开合模，操作简便，安全可靠；
模具分块方式：1)模具主体分为：前端板、后端板、阴模、镶件及底座支架组成；模具结构无阳模，阳模由金属舱段代替。2)阴模外形分为八块：沿产品周向均分八块，每块阴模开模面夹角为45度，以方便装、拆模，及成型时减少褶皱风险；3)镶件：根据产品的特点，镶件共四块，设计为垂直于四处鼓包开合方向，以减少该处成型困难；
模具结构特点：1)采用拼装组合结构；外形八块阴模+四块镶件+前端板+后端板组成；阴模外侧设计有网格筋，筋格尺寸及阴模蒙皮厚度要确保模具刚度及合模压力，具体以测算数据为准；2)模具定位：采用前端板、后端板与舱段的金属舱壳大小端面连接，实现轴向定位和周向定位；3)模具导向：采用精定位块精确定位；4)模具密封措施采用双密封结构实现气密要求，测试方法两种：①抽真空保压时间1小时的真空度100Pa，4小时内压力升值不大于5％，8小时内不大于10％，24小时内不大于20％；②给壳体充气不小于0.2Mpa,测试泄露量，在2个小时内压力下降不大于5％；因方法①时间较长，允许采用第②种检测方法实现气密检测。5)注胶及固化过程中可以进行人工旋转或者翻转，正反方向均需大于90度，旋转角度需大于180°，原则上需实现360°翻转或者旋转。
模具型腔尺寸按照RTM成型工艺特点及产品使用要求，将小端延伸25mm，大端延伸30mm作为工艺余量，且大端延伸段处设计10X3mm抱环结构实现端面注胶顺畅且便于精加工后保证端面的轮廓度及取样要求。
模具的密封及溢胶：1)模具设计网格状溢胶槽：网格间距约100X100mm，溢胶槽截面宽1mm，深2mm；2)阴模周向设计6组，每组10个共约60个出胶口，八块阴模每块均设计一个感温孔，后端板8个进胶口，前端板4个出胶口，进胶口总数：8个，出胶口总数：74个；3)模具开合模贴合面全部设计双密封槽；
模具辅助结构：1)模具组装过程中，为方便各块顺利组装，模具需要在组装过程中实现翻转，因此，模具两端设计有防脱落的定位卡环，保证翻转过程中操作安全；3)模具整体较重总重量共6.1吨，其中底座1.5吨，模具4.6吨；外形尺寸较大为3696mmX1800mmX1628mm，故设计有底座及支撑部分。
模具结构设计三维示意图及功能示意图如图12所示，模具实物及舱体装模产品实物示意图如图13所示。
采用模具进行制备包括以下步骤：
1、预压和装模：将工艺蒙皮安装在壳体相应位置，然后将模具组装，检查气密合格；
2、RTM、预固化：壳体RTM注胶，要求压力保持不大于0.05MPa，注胶结束连接限压阀，预固化后打开模具，检查注胶质量。
3、缝合非瓷化预浸料：非瓷化预浸料周向包覆后进行缝合，第一层非瓷化预浸布搭接缝合部位，位于II象限，第二层非瓷化预浸布搭接缝合部位，位于IV象限，搭接宽度50-70mm，要求机织布/预浸料各抽纱1.1mm进行搭接缝合。缝合要求：15mm(跨距)×15mm(间距)。缝合后采用工装进行预压，预压后检查预压质量。
4、缝合瓷化预浸料：瓷化预浸布搭接缝合部位位于背风面，II象限，搭接宽度50-70mm，要求机织布/预浸料各抽纱1.1mm进行搭接缝合。缝合要求：15mm(跨距)×15mm(间距)；
5、外机织布缝合：在对接缝合线部位缝合一层1.1mm机织布，机织布宽度100mm，在对接缝合线中心左右30mm位置与内侧相邻层钩缝，缝合要求：15mm(跨距)×15mm(间距)。
6、装模、固化：装模后连接限压阀，100℃预固化24小时。并检查出胶口导通情况，然后合模，模具放入烘箱升温至50℃(保温24小时)-90℃(保温24小时)，冷却至室温，打开模具检查出胶口堵塞情况。检查模具出胶口导通情况，然后合模，升温至160℃(保温16小时)。
7、脱模：照改进后工艺措施复合的燃油伺服舱大面防热层外观无聚胶，无褶皱现象。
实施例5
防热层树脂固化关键技术，为耐高温微烧蚀防热层树脂。控制原因如下：由于可陶瓷化树脂是在热固性酚醛树脂的基础上提出的，因此可陶瓷化树脂的固化机理与热固性酚醛树脂基本相同，热固性酚醛树脂在热固化过程中所发生的物理化学反应比较复杂，概括来说，羟甲基与其他苯环上的活泼氢缩合，形成由亚甲基桥连，酚羟基与酚醇缩合成醚键，酚醇与酚醇之间缩合成醚键，形成交联网状结构，随着固化时间增加，分子链交联程度越来越高。酚醛树脂固化的化学结构式如下：
防热层树脂即酚醛树脂非等温DSC曲线如图19，可陶瓷化树脂体系的粘度与树脂的固化过程中发生的物理化学变化密切相关。
从图20树脂的DSC曲线可以看出，在前期，树脂均有一个向下的吸热峰，这是由于树脂中的溶剂、小分子的挥发导致，这对应图3中树脂的粘度时间曲线前期粘度略有升高的现象，随着固化时间的增加，树脂体系中固化交联程度越来越高，会使得树脂粘度升高，这是树脂的化学增粘机制，另一方面，从DSC可以看出，树脂发生固化反应会放出大量热量，使体系温度升高，这又会导致树脂体系粘度降低，这与树脂体系的粘度温度曲线相对应，如图4所示，这是树脂体系的物理减粘机制，因此树脂体系在固化过程中的粘度变化是化学增粘机制与物理减粘机制的耦合作用，随着固化时间的推移，交联密度的增加，物理减粘作用越来越弱，化学增粘越来越强烈，最终在树脂体系中的粘度时间曲线中变现为粘度剧烈升高。由于大型金属壳体刚性弱且体积和面积大，需要选择合理的固化温度及采取均匀化措施，规避树脂升温过程种流失需要采取密封措施；规避温度过高且升温过快导致均匀性差，需要控制升温速率；规避温度过高时产生的压力导致壳体失稳，需要在相应温度点采取排气措施；为实现树脂刷胶及注胶过程种纤维融合的不均匀性及树脂粘度随温暖的先降低后升高的特性，在完全固化即半固化之前需要采用均匀化措施比如定期对模具进行旋转，在120°之前，温度每升高30°后进行一轮模具旋转，每次旋转至少五圈，每圈停顿时间大于10分钟，从而保证树脂在半固化过程中充分浸透纤维织物保证均匀一致性规避富胶聚胶或缺胶贫胶，同时有利于后续高温下的排气通透。本权力规定最终筛选出的固化温度为持续升温90°，温升时间为10°/h；后续温升时间按15°/h，升温到120°不超过130°前需要进行排气；然后继续升温到160°，温升时间按照20°/h，保温时间按照8小时。图20中，A、B、C、D和E分别为可陶瓷化树脂在不同温度90°/100°/110°/120°/130°下的粘度-时间曲线；图20F为可陶瓷化树脂的粘度温度曲线。
内层隔热层树脂P25的粘度-温度变化曲线如图21所示，P25树脂随着温度的降级，粘度逐渐增加。在25℃下粘度为30cps，室温条件下，P25非常容易实现注射成型；随着温度的升高，粘度出现先逐渐降低然后到90°后逐步升高，完全固化时的粘度需要达到2500-3200cps。但是在P25树脂中，约有60％质量的异丙醇溶剂；溶剂在高温加热过程中，会产生饱和蒸汽压。固化温度越高，饱和蒸汽压越大。根据Antoine方程，可推算出90℃时蒸汽压约有0.13MPa。因此，在确保模具密封条件下，因此推荐90度不超过100°以下为固化温度；如图6所示为异丙醇溶剂随温度变化的饱和蒸汽压。从图中可以看出，当温度达到100°时，产生的饱和蒸汽压可达到0.2Mpa；当温度大到115°时，产生的包含蒸汽压可达到0.30Mpa。而本壳体属于钛合金薄壁蒙皮大型弱刚性壳体，壁厚只有2.5mm，其所能承受的外压为0.26Mpa,因此如果温度超过120°后，产生的包含蒸汽压会导致壳体失稳的风险。图21中的左图为P25的粘度-温度曲线，图21中的右图为异丙醇溶剂的饱和蒸汽压曲线。
实施例6
本实施例提供了实施例1所述的防隔热复合材料的检测方法，所述方法包括以下步骤：
S1.将防隔热复合材料进行多次三维扫描，得到所述防隔热复合材料的扫描图像，所述防隔热复合材料为成型过程中的立体防隔热复合材料；
S2.根据三维坐标将所述立体防隔热复合材料分为多个区域；
S3.根据所述扫描图像中的数据，分别得到多个所述区域的厚度合格率；
S4.在所述区域中建立网格，得到网格交叉点和网格中心区域的厚度数据；
S5.将所述厚度数据进行统计分析，得到多个所述区域中的最小厚度和最大厚度；
S6.根据所述厚度合格率、所述最小厚度和所述最大厚度，对每个所述区域进行综合分析，以实现对所述防隔热复合材料的检测。具体地，如表6-表9所示。
防隔热层成型过程中的三个重要阶段需要进行三维扫描与反馈控制：具体包含隔热层针刺毛毡铺设后自身的外形轮廓度、隔热层针刺毡LRTM注胶固化后的轮廓度、防热层缝合及固化后的外形轮廓度三个关键阶段需要进行数字化三维摄像扫描，通过三维数字化摄像扫描，可以识别出相应阶段工艺设计与实施是否合理满足需求；从而较好的设计控制因收缩及压缩量带来的工艺余量不合理，包含隔热层针刺毡压缩量设计、隔热层固化所需的工艺蒙皮厚度余量设计、防隔热层的收缩率固有特性等系列关键工艺参数尤其是隔热层针刺毡在铺设完成后的均匀性及厚度指标要求是否满足工艺设计指标要求，从而可以有效的进行改进铺设方案。针刺毡铺设后的三维扫描(如图14所示)、毡隔热层注胶预固化后的三维轮廓度、外防热层固化后的三维轮廓度(如图15所示)，可以看出，第一阶段的针刺毡铺设厚度的均匀性最关键，如图14所示，及最终固化起着至关重要的作用。同时要求在三维轮廓度检测的基础上，对相应的部位进行壁厚的检测，通过三维轮廓度与壁厚综合分析，可以有效地识别出工艺蒙皮、外防热层缝合、拼装的模具装模是否存在不合理，从而可以采取相应的措施比如对称装配、分多次拧紧力矩，从而保证装模的均匀性。检测壁厚时按照等分原则，间距按照30mmX30mm建立网格，检测网格交叉点的数据和网格中心区域的数据，进行统计分析后，判定最小厚度和最大厚度区进行分析；同时结合工艺蒙皮的粘胶情况，采取合理的装模措施、旋转措施、工艺蒙皮设计优化措施等提高产品质量并形成可监测的工艺规范。
图14中，12±0.5mm的标准：合格区域面积约占60％比例；低于11.5mm约占1/3面积，其中低于10.5mm区域参见图纸深蓝色部位。主要集中在中间三段焊接蒙皮区域。后面相关图中看Z＝100mm处外截圆直径是686.6mm(理论目标应该是664+24＝688)，相对于理论目标直径偏小1.4mm；Z＝1300处外截圆直径是687.5mm，直径偏小0.5mm。Z＝2600处满足要求达到688.2mm。
表6隔热层针刺毡铺设后固化前与金属壳体对比。
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表7隔热层针刺毡注胶预固化后与金属壳体对比。
表8.外层防热层固化后壁厚检测数据分布。
表9防热层三维扫描与金属壳体对照。
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由表6-表9的数据可知，通过不同阶段的外形整体轮廓三维扫描，达到了对内层针刺毡铺设后的厚度总体分布与轮廓度、内层隔热层固化后的厚度分布及压缩量、防热层固化后的厚度分布及轮廓度进行工艺摸底从而改进各阶段相关的工艺措施包含铺设针刺毡的厚度、工艺蒙皮的设计厚度、防热层缝合后的均匀性控制等有益效果。
通过三维扫描和厚度检测后，可以了解燃油伺服舱防热层实际固化情况，判断固化后燃油伺服舱防热层大面无褶皱聚胶现象，机织物树脂填充完整。如舵鼓包防热层可能位置与模具贴合程度不好，尖点位置有局部缺胶。解决措施：在完成两层非瓷化预浸料缝合后进行预压，检查外观质量，对预浸料不贴合的位置进行局部增强缝合，保证尖点和棱缘位置的外观质量。将伺服舱的上述改进措施，拓展应用至相关大型舱段的制备工艺中。从伺服舱试验件成型质量来看，改进后工艺措施有效地避免了壳体失稳、大面防热层质量问题。
通过三维数字化摄像扫描，可以识别出相应阶段工艺设计与实施是否合理满足需求；从而较好的设计控制因收缩及压缩量带来的工艺余量不合理，包含隔热层针刺毡压缩量设计、隔热层固化所需的工艺蒙皮厚度余量设计、防隔热层的收缩率固有特性等系列关键工艺参数；尤其是隔热层针刺毡在铺设完成后的均匀性及厚度指标要求是否满足工艺设计指标要求，从而可以有效的进行改进铺设方案。
对比例1
本对比例与实施例3的区别在于瓷化树脂，本对比例采用的是非瓷化树脂，具体的检测结果下表。
表10非瓷化树脂及预浸料检测结果。
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表11低密度树脂测结果。
固体含量％ 密度 粘度mpa.s
38.6 0.927 25.4
由实施例3和对比例1可知，用非瓷化树脂进行浸料及检测，非瓷化树脂的性能不能满足防隔热复合材料的制备要求，固体含量、密度和粘度均大于标准范围。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种耐高温LRTM防隔热复合材料构成的舱壳，其特征在于，所述舱壳的产品高度为3050mm，一端直径为705mm，所述一端的外周长为2205.56mm，另一端外周长为2569.62mm；所述防隔热复合材料包括隔热层和防热层，所述隔热层和所述防热层缝合连接；所述防热层包括石英纤维编织体、网格布和瓷化树脂；所述石英纤维编织体分为直段区和鼓包段仿形区；隔热层和防热层的总厚度包括：18mm或23mm，所述隔热层的厚度为12mm或17mm,防热层通过机织布编织体结构，包括三层2mm的缝合层；另一端4个鼓包段及其延伸区域厚度≤8mm，延伸区域前尖点的宽度为20mm，延伸区域两侧的宽度为50mm；所述舱壳的轴向两端分别延伸30-50mm；所述防热层的表面缺陷区域≤1mm。
2.根据权利要求1所述的舱壳，其特征在于，所述防隔热复合材料的性能包括：密度≤0.6g/cm3和200℃下导热系数≤0.4W/(m.K)。
3.根据权利要求1所述的舱壳，其特征在于，所述直段区的编织方式包括分段编织，所述分段编织的搭接宽度≥40mm，所述分段编织包括以多层仿形整体方式进行。
4.根据权利要求1所述的舱壳，其特征在于，所述瓷化树脂的组分包括：以重量份数计，10-85份改性酚醛和10-15份陶瓷硅粉，以使所述所述防热层树脂具有多种抗冲刷和耐温性能，所述防热层树脂的性能包括：25℃时粘度为15-45mPa·s，固含量为35％-45％，90℃时的固化时间≤24h，800℃时空气气氛中气凝胶灰分含量≥12％。
5.根据权利要求1所述的舱壳，其特征在于，所述石英纤维编织体的结构为2.5D浅交直联的编织布，所述编织布的结构2.5D浅交直联，所述编织布中的纤维体积含量为35％～38％，所述编织布的经线规格为390tex/195tex，所述编织布的纬线规格390tex/195tex，所述所述编织布的经密12.0±2.0根/cm，所述所述编织布的纬密9±1根/cm。
6.根据权利要求1所述的舱壳，其特征在于，所述鼓包段仿形区的制备方法包括：
确定所述鼓包段仿形区的立体形状；
得到所述立体形状的多个轴向高度，
根据所述轴向高度相对应的所述立体形状的截面，得到所述轴向高度的外周长数值；
根据所述外周长数值进行编织，得到具有所述立体形状的石英纤维编织体。
7.根据权利要求1所述的舱壳，所述石英纤维编织体的编织参数为经密10～11根/cm，纬密8～9根/cm；所述编织体的厚度规格包括：2.1±0.5mm、2±0.5mm、1.1±0.2mm和12mm；所述编织体的体积含量为30％-50％；所述编织体的密度包括：2050±103g/mm2、1700±85g/mm2、980±50g/mm2。
8.根据权利要求1所述的舱壳，其特征在于，所述鼓包段仿形区包括加厚编织区域，所述加厚编织区域的经纱张力为所述鼓包段仿形区的剩余区域的经纱张力的1.5～2倍。
9.根据权利要求1所述的舱壳，其特征在于，所述鼓包段仿形区根据周长变化趋势分为3块区域进行编织，每个区域按轴向高度梯度进行截环向切面，得到截面周长，所述周长为2200-3040mm；所述鼓包段仿形区中的织物为整体结构，所述织物根据周长变化进行分区。
10.根据权利要求1所述的舱壳，所述隔热层的针刺毡注胶前厚度为13.5-14mm或18.5-19mm。
11.一种如权利要求1-10任意一项所述的舱壳的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
得到舱体支撑模型，并对所述舱体支撑模型进行清洗、称重、划线和堵孔；
制备舱体的石英毡，并进行检验、称重、拍照，得到目标舱体石英毡；
得到含编织体和瓷化树脂的预浸料，所述防热层坯体的初始态为预浸料；
将所述预浸料与加强筋进行缝合，合模，树脂传递成型和预固化，得到预固化隔热层坯体，其中，所述预固化以密封态进行，所述密封的时机包括隔热层树脂先低压注胶后，进行模具全密封加热半固化；
将所述目标舱体石英毡与第一层非瓷化预浸料缝合；得到第一混合体；
将所述第一混合体依次包覆第二层非瓷化预浸料和第三层非瓷化预浸料并合模预压，得到待固化舱体；
对所述待固化舱体进行气密性检查和进行低密度区固化，后冷却干燥并去除溶剂，得到中间舱体；
将所述中间舱体进行合模、全固化和拆模，得到防隔热复合材料，其中，所述全固化以非密封式进行。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述缝合的方法包括：隔热层和防热层通过贯穿缝合连接，所述缝合连接的时机包括所述隔热层和所述防热层为半固化态；所述缝合包括经向缝合和纬向缝合，所述缝合的的间距、针距、行距分别为20mm-30mm。
13.一种如权利要求1-10任意一项所述的舱壳中防隔热复合材料的检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
将防隔热复合材料进行多次三维扫描，得到所述防隔热复合材料的扫描图像，所述防隔热复合材料为成型过程中的立体防隔热复合材料；
根据三维坐标将所述立体防隔热复合材料分为多个区域；
根据所述扫描图像中的数据，分别得到多个所述区域的厚度合格率；
在所述区域中建立网格，得到网格交叉点和网格中心区域的厚度数据；
将所述厚度数据进行统计分析，得到多个所述区域中的最小厚度和最大厚度；
根据所述厚度合格率、所述最小厚度和所述最大厚度，对每个所述区域进行综合分析，以实现对所述防隔热复合材料中的针刺毡数均匀性和针刺毡预设压缩量、蒙皮合理性和总压缩量的检测。
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