JP3784658B2

JP3784658B2 - 熱防護材の製造方法

Info

Publication number: JP3784658B2
Application number: JP2001100645A
Authority: JP
Inventors: 誠司西尾; 純郎加藤
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2002292755A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、宇宙輸送機などのアブレータとして好適に用いることができる熱防護材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
宇宙実験ミッションおよび惑星探査ミッションなどで、実験装置およびサンプルなどを回収するため、帰還時に大気圏に再突入するカプセル、ならびに宇宙往還機などの宇宙輸送機には、アブレータ、すなわち各種の繊維を織製した強化材に合成樹脂から成るマトリクスを含浸した複合材料によって形成され、自己が熱分解することによって内部への熱を遮断する熱防護材が用いられている。
【０００３】
アブレータは、炭素繊維またはシリカ繊維などから成るクロス織物から成る強化材に、フェノール樹脂などのマトリクスを含浸したプレプリグを積層して成形することによって製造される。しかし、前記プリプレグを平行に積層して成形した場合、加熱時にマトリクスが熱分解して発生するガスが、強化材の通気率が低いために内部に蓄積し、層間剥離を起こし、大気圏への再突入時の加熱途中にアブレータが広い領域にわたって外れてしまう可能性があり、信頼性が低いという問題がある。
【０００４】
図９は、典型的な従来の技術のアブレータ１を模式化して示す一部の断面図である。上記の問題を解決するために、この従来の技術では、加熱面２に対して角度θをつけてプリプレグを積層し、熱分解層５で発生した熱分解ガスが、強化繊維３間の樹脂炭化部分６を通って加熱面３に噴出することによって層間剥離を防ぐが、加熱面３に垂直な方向への熱伝導率が大きくなってしまうという問題が生じる。
【０００５】
図１０は、他の従来の技術のアブレータ１ａを模式化して示す一部の断面図である。この従来の技術では、プレプリグを短冊状に積層して加熱成形したアブレータであるが、炭化層６、熱分解層５および未反応層４の３層間にわたって繊維３ａがつながっていないため、面内強度が低いという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、加熱面に垂直な方向の熱伝導率の増加を抑制し、高い面内強度を維持しながら、層間剥離を防止することができる熱防護材の製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、繊維強化材にマトリクス樹脂を含浸させた複合材シ−トを、複数、積層して加熱成形される熱防護材の製造方法において、
耐熱性を有する第１繊維に、加熱によって前記マトリクス樹脂とともに熱分解する第２繊維が織り込まれたクロスを、加熱面に平行に積層し、この積層されたクロスに前記マトリクス樹脂を含浸させて複数の複合材シ−トを形成し、
前記複数の複合材シ−トに、相互に間隔をあけて前記マトリクス樹脂を充填する部分を形成し、各複合材シ−トを積層した状態で前記マトリクス樹脂を充填し、加熱成形することを特徴とする熱防護材の製造方法である。
【０００８】
本発明に従えば、繊維強化材の一部をマトリクス樹脂とほぼ等しい熱分解特性を有する材料を用いることによって、加熱によって前記繊維強化材の一部はマトリクス樹脂とともに熱分解し、熱反応層で発生した熱分解ガスが通過することができる通気孔を生成する。このように熱分解ガスが放出されることによって、加熱面に垂直な方向の熱伝導率の増加を抑制し、高い面内強度を維持しながら、層間剥離を防止することが可能となる。
【００１０】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の発明の構成において、前記複合材シートには、前記マトリクス樹脂を充填する部分に、相互に間隔をあけて複数の透孔を形成し、前記複数の透孔が形成された各複合材シートを積層して前記マトリクス樹脂を充填し、加熱成形することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の本発明は、請求項１記載の発明の構成において、前記繊維強化材にマトリクス樹脂を含浸させた複合材シートを複数積層して熱防護材前駆体を成形し、この熱防護材前駆体の前記マトリクス樹脂を充填する部分に、相互に間隔をあけて複数の貫通孔を形成し、これらの貫通孔にマトリクス樹脂を充填して硬化させることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の本発明は、請求項１記載の発明の構成において、前記複合材シートは、前記高温加熱時に発生する熱分解ガスのガス圧によって通気孔を形成することができる所定の間隔をあけてメッシュ状に配置することによって前記マトリクス樹脂を充填する部分を形成し、このメッシュ状に配置された繊維強化材に、マトリクス樹脂を含浸させて、メッシュ状に形成されることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の本発明は、請求項１記載の発明の構成において、前記積層された複数の複合材シートに、相互に所定の間隔をあけて針状治具を厚み方向に挿通して、前記マトリクス樹脂を充填する部分を有する熱防護材前駆体を形成し、この熱防護材前駆体を、加熱成形することを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の本発明は、請求項５記載の発明の構成において、前記熱防護材前駆体には、挿通された針状治具を抜き取って複数の孔が形成され、この複数の孔が形成された熱防護材前駆体を、加熱成形することを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の本発明は、請求項５記載の発明の構成において、前記針状治具は、マトリクス樹脂と同程度または低い温度で熱分解する硬化した樹脂から成り、熱防護材前駆体は、複数の前記針状治具が挿通された状態で、加熱成形されることを特徴とする。
【００１６】
請求項２〜７記載の各発明に従えば、熱防護材に通気孔が形成されるので、加熱によって熱反応層内で発生した熱分解ガスを放出することができ、これによって加熱面に垂直な方向の熱伝導率を増加させずに、高い面内強度を維持しながら、層間剥離を防止することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の製造方法によって得られたアブレータ３０の一部を簡略化して示す斜視図であり、図１（１）は加熱前の状態を示し、図１（２）は加熱後の状態を示す。本実施の形態は、交織繊維プリプレグ（Prepreg）を使用した一例であって、耐熱性のある第１繊維３１、およびマトリクス樹脂３２（図５を参照）にほぼ等しい熱分解特性、すなわちマトリクス樹脂３２とともに熱分解する第２繊維３３の２種類の繊維から成るクロス３４を用いて複合材シートであるプリプレグ３５を製作する。
【００１８】
このプリプレグ３５は、前記クロス３４をマトリクス樹脂３２に浸漬して、クロス３４にマトリクス樹脂３２を含浸させて硬化させて製造する。こうして製造されたプリプレグ３５を複数、積層して、所定の平面、２次曲面または３次曲面などの型形状を有する成形型に上載し、オートクレーブなどの加熱炉内へ搬入した後、炉内を窒素ガスなど不活性ガス雰囲気として加熱成形することによって、アブレータ３０が製造される。
【００１９】
第１繊維３１は、炭素繊維またはシリカ繊維などの強化繊維が用いられる。また第２繊維３３は、ナイロンまたはポリエステルなどの合成樹脂が用いられ、前記マトリクス樹脂３２は、後述するように第２繊維３３とほぼ同様な温度で熱分解するたとえばフェノール樹脂から成る。
【００２０】
第１繊維３１と第２繊維３３との配合比率は、９：１程度に選ばれる。具体的には、前記クロス３４は、仮想一平面上で直交するＸ方向およびＹ方向に、所定の間隔ΔＬ１，ΔＬ２をあけて相互に平行に整列して張架された第１繊維３２中に、第２繊維３３を、第１繊維３１に対して前記９：１となる第２間隔ΔＬ２で、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれ平行に織り込む交織によって製造されてもよい。
【００２１】
また本発明の実施の他の形態では、第１繊維３１中の第２繊維３３を、前記配合比率９：１程度でランダムに織り込む混識によって製造されてもよい。
【００２２】
図２は、アブレータ３０の一部を模式的に示す斜視図であり、図２（１）は加熱による炭化前のアブレータ３０の一部を示し、図２（２）は加熱による炭化後のアブレータ３０の一部を示す。第２繊維３３は、図２（１）に示されるように、炭化前の状態においては、熱によってマトリクス樹脂３２とともに熱分解を起こし、炭化後は、図２（２）に示されるように、クロス３４に通気孔３６を形成する。これによってクロス３４の面外方向の通気性が増し、前記加熱成形時に比べて高い温度の加熱によって、アブレータ３０の内部（後述の熱分解層Ｑに相当）で発生した熱分解ガスが、そのアブレータ３０の加熱表面に前記通気孔３６を介して放出され、熱分解ガスが内部に蓄積されることが防がれ、アブレータ３０の層間剥離を防ぐことができる。
【００２３】
図３は、フェノール樹脂およびナイロンの低昇温速度で加熱したときの重量変化を示すグラフである。同図において、ラインＬ１はフェノール樹脂の密度変化速度を示し、ラインＬ２はナイロンの密度変化速度を示し、ラインＬ３はフェノール樹脂の密度を示し、ラインＬ４はナイロンの密度を示す。ナイロンの密度変化速度は、ラインＬ２で示されるように、約３８０℃から急激に密度の減少方向に上昇し、またその密度は、ラインＬ４で示されるように、約４００℃から急激に低下している。一方、フェノール樹脂は、約４１０℃から密度変化速度が、ラインＬ１で示されるように、密度の減少方向に上昇を開始し、密度はラインＬ３で示されるように約４２０℃から低下を開始している。
【００２４】
このような結果から、低昇温速度で加熱された場合において、ナイロンがフェノール樹脂よりも先に熱分解し、第２繊維３３として用いたときに、第１繊維３１およびマトリクス樹脂３２よりも先に熱分解して、前記通気孔３６を形成し得ることが確認された。
【００２５】
図４は、フェノール樹脂およびナイロンの高昇温速度で加熱したときの重量変化を示すグラフである。同図において、ラインＬ５はフェノール樹脂の密度変化速度を示し、ラインＬ６はナイロンの密度変化速度を示し、ラインＬ７はフェノール樹脂の密度を示し、ラインＬ８はナイロンの密度を示す。ナイロンの密度変化速度は、ラインＬ６で示されるように、約４５０℃から急激に密度の減少方向に上昇し、またその密度は、ラインＬ８で示されるように、約４８０℃から急激に低下している。一方、フェノール樹脂は、約５９０℃から密度変化速度がラインＬ５で示されるように密度の減少方向に上昇を開始し、密度はラインＬ７で示されるように約５００℃から低下を開始している。
【００２６】
このような結果から、高昇温速度で加熱された場合において、ナイロンがフェノール樹脂よりも先に熱分解し、第２繊維３３として用いたときに、第１繊維３１およびマトリクス樹脂３２よりも先に熱分解して、前記通気孔３６を形成し得ることが確認された。
【００２７】
本実施の形態によれば、加熱中を含むアブレータ３０の面内強度は、第１繊維３１によって保持され、面内強度の低下は生じない。
【００２８】
さらに、図１０に示される前記従来の技術のように、繊維が短冊状に裁断されないので、単純に第１繊維３１だけを用いたクロスを積層して形成したアブレータの約９割の面外強度を得ることができる。ここに、約９割とは、第１繊維３１と第２繊維３３との配合比率による。
【００２９】
さらに、クロスは、面外方向に比べて面内方向の熱伝導率が５倍以上も高く、図９に示される前記従来の技術は、加熱面に対してクロスが斜めに積層されるため、加熱面に対して垂直方向の熱伝導率が高くなり、これによってアブレータの必要厚さが増加する。これに対して本実施の形態では、加熱面に対して平行にクロスを積層されているため、加熱面に垂直方向の熱伝導率が低く、アブレータの必要厚さを小さくすることが可能となり、軽量化を図ることができる。
【００３０】
さらに、第１繊維３１は第２繊維３３に比べて密度が小さいもの、たとえば１．１ｇ／ｃｍ³程度のものが用いられる場合が多く、このようにした場合、第１繊維３１を第２繊維３３と同様な密度、たとえば１．７〜２．０ｇ／ｃｍ³のものを用いた場合に比べて、軽量化を図ることができる。しかも、第１繊維３１の第２繊維３３に対する割合が多いほど、アブレータ３０の表面損耗が小さく、アブレータとしては高性能となるが、内部側は前記表面損耗に関与しないため、内部側に使用するプリプレグについては、第２繊維３３の使用量の割合を多くすることによって、より軽量化を図ることができる。
【００３１】
具体的には、加熱面側から内部側の裏面に向かって、プリプレグにおける第２繊維３３の第１繊維３１に対する使用比率を５％から９５％まで変化させた場合、アブレータ全体として約１０％の重量削減が可能であることが、本件発明者によって確認されている。
【００３２】
さらに、第２繊維３３が加熱によって熱分解するため、発生する熱分解ガスの量が図９および図１０の各従来の技術よりも多くなるため、加熱面におけるブロッキング効果を向上することができる。
【００３３】
図５は、本発明の実施の他の形態のアブレータ３０ａの一部を模式化して示す図であり、図５（１）はアブレータ３０ａに用いられる複数の透孔４１が形成されたクロス４２を模式化して示す一部の斜視図であり、図５（２）は通気孔４３を通って熱分解ガスが放出される状態を模式化して示す一部の断面図である。なお、前述の実施の形態と対応する部分には、同一の参照符を付す。本実施の形態のアブレータ３０ａでは、図５（１）に示されるように、上記の実施の形態でいう第１繊維３１によって第２繊維３３が配置される部分も占められた、第１繊維３１だけによって構成されたプリプレグに、マトリクス樹脂が充填される部分として、１〜５ｃｍ程度の一定の間隔ΔＬ３，ΔＬ４で、内径が１〜５ｍｍ程度の透孔４１がＸ方向およびＹ方向にそれぞれ形成されたクロス４２が用いられる。
【００３４】
アブレータ３０ａを製造するにあたっては、前記クロス４２を複数、積層して、前記マトリクス樹脂３２を含浸させ、加熱成形する。各クロス４２の積層は、透孔４１の位置が厚み方向に重ならないようにする。
【００３５】
このようなアブレータ３０ａは、矢符４５で示す一方側から加熱されると、図５（２）に示されるように、マトリクス樹脂３２が熱分解して、加熱面から順に、炭化層Ｐ、熱分解層Ｑ、未反応層Ｒが生成され、熱分解層Ｑで発生した熱分解ガスが各クロス４２の透孔４１を厚み方向に連ねて通気孔３６を形成し、加熱表面から放出される。こうして熱分解ガスがアブレータ３０ａの内部に蓄積することが防がれ、層間剥離を防ぐことが可能となる。
【００３６】
また本実施の形態によれば、各クロス４２が平行に積層されるため、図９に示される前記従来の技術に比べて、加熱表面に垂直方向の熱伝導率が小さく、断熱性が高いという利点がある。
【００３７】
なお、積層したクロス４２の成形時には、各クロス４２の透孔４１が軟化したマトリクス樹脂３２によって塞がれてしまうことが予想されるが、加熱時に各クロス４２間のマトリクス樹脂３２とともに前記透孔４１内の樹脂３２′も熱分解するため、透孔４１が塞がれたままになって、ガス放出の流路が確保できず、内部にガスが蓄積されるという問題は生じない。
【００３８】
図６は、本発明の実施のさらに他の形態のアブレータ３０ｂの一部を模式化して示す図であり、図６（１）は穴あけ加工したアブレータ前駆体３０ｂ１の一部を示し、図６（２）は図６（１）に示されるアブレータ３０ｂ１の孔５０にマトリクス樹脂３２を再含浸させた状態を示し、図６（３）はアブレータ３０ｂの一部の断面を示す。なお、前述の各実施の形態と対応する部分には、同一の参照符を付す。本実施の形態では、図６（１）に示されるように、前記第１繊維３１を交織したクロス４２にマトリクス樹脂３２を含浸させたアブレータ前駆体３０ｂ１に、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれ間隔ΔＬ３、ΔＬ４をあけて、厚み方向に貫通する複数の貫通孔５０をマトリクス樹脂を充填する部分として形成する。
【００３９】
次に、図６（２）に示されるように、各貫通孔５０にマトリクス樹脂５１を再含浸し、または注入して、加熱して硬化させる。これによって、図５に示される上記の実施の形態のように、透孔４１を形成したクロス４２を用いたアブレータ３０ａに比べて、図６（３）に示されるように、熱分解ガスを放出するための通気孔３６を確実に形成し、内部の熱分解ガスを出やすくすることができる。
【００４０】
図７は、本発明の実施のさらに他の形態のアブレータ３０ｃの一部を示す図であり、図７（１）はメッシュ状プリプレグ５３の一部を示す斜視図であり、図７（２）はアブレータ３０ｃの一部を模式化して示す断面図である。なお、前述の各実施の形態と対応する部分には、同一の参照符を付す。本実施の形態のアブレータ３０ｃは、加熱時に発生する熱分解ガスのガス圧によって通気孔を形成することができる所定の間隔をあけてメッシュ状に配置された繊維強化材を実現するために、マトリクス樹脂を充填する部分として、上記の各実施の形態に比べて繊維３１の数が少ない、たとえば５０〜９０％程度、すなわちＸ方向およびＹ方向に間隔ΔＬ５，ΔＬ６をあけてメッシュ状のクロスを製作し、このクロスにマトリクス樹脂３２を含浸させてメッシュ状のプリプレグ５３を製作し、このプリプレグ５３を積層して加熱成形し、アブレータ３０ｃを製造する。
【００４１】
このような構成によれば、加熱時に、粗く編んだクロスのメッシュの目５４を通って通気孔３６を形成し、アブレータ３０ｃの内部で発生した熱分解ガスを加熱表面の放出することができる。またこの実施の形態のアブレータ３０ｃにおいても、繊維を切断しないため、面内強度を確保することができる。
【００４２】
図８は、本発明の実施のさらに他の形態のアブレータ３０ｄの製造手順を示す図であり、図８（１）は針状治具５５がプリプレグ５６に挿入された状態を示し、図８（２）は針状治具５５を取外して複数の孔５７が形成されたアブレータ前駆体５８を示し、図８（３）は成形後のアブレータ前駆体５８の孔５７にマトリクス樹脂５９が充填された状態を示し、図８（４）はアブレータ３０ｄの一部を模式化した断面を示す。なお、前述の各実施の形態と対応する部分には、同一の参照符を付す。
【００４３】
本実施の形態では、クロス積層時に直径１〜５ｍｍの針状治具５５をＸ方向およびＹ方向に間隔ΔＬ３，ΔＬ４をあけて整列させた状態で、図８（１）に示されるように、プリプレグ５６に貫通させて挿入し、図８（２）に示されるように、マトリクス樹脂を充填する部分である孔５７が形成されたアブレータ前駆体５８を加熱成形する。このアブレータ前駆体５８の孔５６には、図８（３）に示されるように、マトリクス樹脂５９を充填して硬化させる。このように針状治具５５をアブレータ前駆体５８から抜取る場合には、針状治具５５は、たとえば金属製とし、複数回、使用可能であるとともに、繊維が切断されないために面内強度が低下しない。
【００４４】
また、本発明の実施の他の形態では、針状治具５５をマトリクス樹脂とほぼ等しいか、またはマトリクス樹脂よりも低い熱分解特性を有する硬化した樹脂、たとえばフェノール樹脂によって製作し、成形後の針状治具５５が刺さった状態で、アブレータ３０ｄの完成品としてもよい。この場合、針状治具５５をアブレータ前駆体５８から抜取る必要がないので、製造時の手間が削減される。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、加熱によって繊維強化材の一部はマトリクス樹脂とともに熱分解し、熱反応層で発生した熱分解ガスが通過することができる通気孔を生成し、この通気孔を介する熱分解ガスの放出によって、加熱面に垂直な方向の熱伝導率の増加を抑制し、高い面内強度を維持しながら、層間剥離を防止することができる。
【００４６】
請求項２〜７記載の各発明によれば、熱防護材の通気孔によって、加熱によって熱反応層内で発生した熱分解ガスを放出することができ、これによって加熱面に垂直な方向の熱伝導率を増加させずに、高い面内強度を維持しながら、層間剥離を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の一形態の製造方法によって得られたアブレータ３０の一部を簡略化して示す斜視図であり、図１（１）は加熱前の状態を示し、図１（２）は加熱後の状態を示す。
【図２】アブレータ３０の一部を模式的に示す斜視図であり、図２（１）は加熱による炭化前のアブレータ３０の一部を示し、図２（２）は加熱による炭化後のアブレータ３０の一部を示す。
【図３】フェノール樹脂およびナイロンの低昇温速度で昇温したときの重量変化を示すグラフである。
【図４】フェノール樹脂およびナイロンの高昇温速度で昇温したときの重量変化を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の他の形態のアブレータ３０ａの一部を模式化して示す図であり、図５（１）はアブレータ３０ａに用いられる複数の透孔４１が形成されたクロス４２を模式化して示す一部の斜視図であり、図５（２）は通気孔４３を通って熱分解ガスが放出される状態を模式化して示す一部の断面図である。
【図６】本発明の実施のさらに他の形態のアブレータ３０ｂの一部を模式化して示す図であり、図６（１）は穴あけ加工したアブレータ前駆体３０ｂ１の一部を示し、図６（２）は図６（１）に示されるアブレータ３０ｂ１の孔５０にマトリクス樹脂を再含浸させた状態を示し、図６（３）はアブレータ３０ｂの一部の断面を示す。
【図７】本発明の実施のさらに他の形態のアブレータ３０ｃの一部を示す図であり、図７（１）はメッシュ状プリプレグ５３の一部を示す斜視図であり、図７（２）はアブレータ３０ｃの一部を模式化して示す断面図である。
【図８】本発明の実施のさらに他の形態のアブレータ３０ｄの製造手順を示す図であり、図８（１）は針状治具５５をプリプレグ５６に挿入された状態を示し、図８（２）は針状治具５５を取外して複数の孔５７が形成されたアブレータ前駆体５８を示し、図８（３）は成形後のアブレータ前駆体５８の孔５７にマトリクス樹脂５９が充填された状態を示し、図８（４）はアブレータ３０ｄの一部を模式化した断面を示す。
【図９】典型的な従来の技術のアブレータ１を模式化して示す一部の断面図である。
【図１０】他の従来の技術のアブレータ１ａを模式化して示す一部の断面図である。
【符号の説明】
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄアブレータ
３０ｂ１，５８アブレータ前駆体
３１第１繊維
３２マトリクス樹脂
３３第２繊維
３４，４２クロス
３５，５６プリプレグ
３６通気孔
４１透孔
４５表面
５０貫通孔
５３メッシュ状プリプレグ
５５針状治具

Claims

繊維強化材にマトリクス樹脂を含浸させた複合材シ−トを、複数、積層して加熱成形される熱防護材の製造方法において、
耐熱性を有する第１繊維に、加熱によって前記マトリクス樹脂とともに熱分解する第２繊維が織り込まれたクロスを、加熱面に平行に積層し、この積層されたクロスに前記マトリクス樹脂を含浸させて複数の複合材シ−トを形成し、
前記複数の複合材シ−トに、相互に間隔をあけて前記マトリクス樹脂を充填する部分を形成し、各複合材シ−トを積層した状態で前記マトリクス樹脂を充填し、加熱成形することを特徴とする熱防護材の製造方法。
前記複合材シ−トには、前記マトリクス樹脂を充填する部分に、相互に間隔をあけて複数の透孔を形成し、前記複数の透孔が形成された各複合材シ−トを積層して前記マトリクス樹脂を充填し、加熱成形することを特徴とする請求項１記載の熱防護材の製造方法。
前記繊維強化材にマトリクス樹脂を含浸させた複合材シ−トを複数積層して熱防護材前駆体を形成し、この熱防護材前駆体の前記マトリクス樹脂を充填する部分に、相互に間隔をあけて複数の貫通孔を形成し、これらの貫通孔にマトリクス樹脂を充填して硬化させることを特徴とする請求項１記載の熱防護材の製造方法。
前記複合材シ−トは、前記高温加熱時に発生する熱分解ガスのガス圧によって通気孔を形成することができる所定の間隔をあけてメッシュ状に配置することによって前記マトリクス樹脂を充填する部分を形成し、このメッシュ状に配置された繊維強化材に、マトリクス樹脂を含浸させて、メッシュ状に形成されることを特徴とする請求項１記載の熱防護材の製造方法。
前記積層された複数の複合材シ−トに、相互に所定の間隔をあけて針状治具を厚み方向に挿通して、前記マトリクス樹脂を充填する部分を有する熱防護材前駆体を形成し、この熱防護材前駆体を、加熱成形することを特徴とする請求項１記載の熱防護材の製造方法。
前記熱防護材前駆体には、挿通された針状治具を抜き取って複数の孔が形成され、この複数の孔が形成された熱防護材前駆体を、加熱成形することを特徴とする請求項５記載の熱防護材の製造方法。
前記針状治具は、マトリクス樹脂と同程度または低い温度で熱分解する硬化した樹脂から成り、熱防護材前駆体は、複数の前記針状治具が挿通された状態で、加熱成形されることを特徴とする請求項５記載の熱防護材の製造方法。