本發(fā)明涉及熱防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種梯度隔熱層及其制備方法和裝置。
背景技術(shù)：
高速飛行發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，燃燒室壁面溫度高達(dá)3000k，為了保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)外的金屬工件及其周邊電子設(shè)備，需要在燃燒室外壁和工件內(nèi)壁包覆耐高溫的隔熱材料進(jìn)行熱防護(hù)，包覆隔熱材料后在將圓筒狀燃燒室和圓筒狀工件進(jìn)行套裝。
為減小氣體對(duì)流傳熱，燃燒室和圓筒狀工件套裝間隙通常小于0.5mm。而圓筒狀工件長(zhǎng)度在1.5～2米，所以對(duì)圓筒狀工件內(nèi)壁的梯度隔熱層形面提出很高精度要求。梯度隔熱層選用剛性材料便于進(jìn)行加工，但在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的強(qiáng)熱振環(huán)境下易發(fā)生破碎。選用柔性材料能滿足振動(dòng)但無(wú)法精加工，表面粗糙且強(qiáng)度差，無(wú)法進(jìn)行套裝。同時(shí)圓筒狀工件工作時(shí)具有熱膨脹特性，也要求隔熱材料為一個(gè)整體不可切割成多塊，避免縫隙過(guò)多造成隔熱失效。此外圓筒狀工件焊接后兩側(cè)法蘭經(jīng)過(guò)加工，而內(nèi)壁面需要包覆隔熱材料的凹槽存在凹凸不平現(xiàn)象，如何保證材料與內(nèi)壁粘貼緊密也是難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于，提供一種隔熱材料及其制備方法和裝置，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種具有梯度硬度的梯度隔熱層，使梯度隔熱層同時(shí)兼具剛性和柔性，柔性，保證梯度隔熱層與工件內(nèi)壁緊密粘貼，保護(hù)在發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)振動(dòng)工作環(huán)境下不發(fā)生破碎；剛性，使得制備得到的隔熱層便于后續(xù)的機(jī)加工，且便于與燃燒室的嵌套，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
依據(jù)本發(fā)明提出的一種梯度隔熱層的制備方法，包括，步驟一：根據(jù)待隔熱的工件內(nèi)表面的大小，剪裁兩張或兩張以上的隔熱材料；步驟二：在工件內(nèi)表面涂抹第一粘結(jié)劑，將剪裁好的隔熱材料依次粘貼于工件內(nèi)表面，用粘結(jié)劑將相鄰兩張隔熱材料粘結(jié)；步驟三：粘貼完成后，向所述的隔熱材料的表面噴灑兩種或兩種以上不同濃度的浸漬液，所述的濃度為質(zhì)量濃度；干燥后，即得到所述的梯度隔熱層，所述的隔熱材料為柔性多孔隔熱材料，所述的浸漬液為干燥后具有硬化特性的液體，所述的不同濃度的浸漬液的噴灑順序?yàn)閺母叩降汀?/p>
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選的，前述的一種梯度隔熱層的制備方法，其中所述的步驟二中，在所述的工件內(nèi)表面涂抹第二粘結(jié)劑，干燥后，涂抹第一粘結(jié)劑，再將剪裁好的隔熱材料依次粘貼于工件內(nèi)表面，所述的第一粘結(jié)劑與所述的第二粘接的種類可以相同，也可以不相同。
優(yōu)選的，前述的一種梯度隔熱層的制備方法，其中所述的步驟二中，對(duì)所述的隔熱材料的表面進(jìn)行輥壓。優(yōu)選的，前述的一種梯度隔熱層的制備方法，其中所述的步驟二還包括，粘貼完成后，對(duì)所述的隔熱材料的進(jìn)行表面改性，所述的表面改性的方法為，向所述的隔熱材料表面噴灑清水，至表面全部浸濕。
優(yōu)選的，前述的一種梯度隔熱層的制備方法，其中所述的浸漬液包括硅溶膠、鋁溶膠和/或樹(shù)脂類粘結(jié)劑。
優(yōu)選的，前述的一種梯度隔熱層的制備方法，其中所述的浸漬液的濃度為10％-70％。
優(yōu)選的，前述的一種梯度隔熱層的制備方法，其中所述的隔熱材料包括陶瓷纖維紙、陶瓷纖維毯、氣凝膠氈和/或碳纖維氈。
優(yōu)選的，前述的一種梯度隔熱層的制備方法，其中所述的單張隔熱材料的厚度為0.5～10mm。
優(yōu)選的，前述的一種梯度隔熱層的制備方法，其中所述的梯度隔熱層的厚度為2～200mm。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
依據(jù)本發(fā)明提出的一種梯度隔熱層，所述的梯度隔熱層由上述中任一項(xiàng)所述的梯度隔熱層的制備方法制備而得。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
依據(jù)本發(fā)明提出的一種隔熱工件，所述的隔熱工件包括工件和梯度隔熱層，所述的梯度隔熱層粘貼于所述工件的內(nèi)表面，所述的工件為上述的工件，所述的梯度隔熱層為上述任一項(xiàng)所述的梯度隔熱層。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
依據(jù)本發(fā)明提出的一種用于燃料燃燒的裝置，所述的裝置包括隔熱工件和燃燒室，所述的燃燒室嵌套在所述的隔熱工件內(nèi)，所述的隔熱工件為上述的隔熱工件。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
依據(jù)本發(fā)明提出的一種發(fā)動(dòng)機(jī)，所述的發(fā)動(dòng)機(jī)包含有上述的燃料燃燒裝置。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
依據(jù)本發(fā)明提出的一種梯度隔熱層的制備裝置，根據(jù)上述的梯度隔熱層，其制備裝置包括，臺(tái)架系統(tǒng)、輥軸、支撐定位系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，其中，所述的臺(tái)架系統(tǒng)為工件提供支撐和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，包括基座、驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)、離合器、驅(qū)動(dòng)支撐輪和從動(dòng)支撐輪；所述的支撐定位系統(tǒng)與所述的輥軸連接，用于固定所述的輥軸；所述的干燥系統(tǒng)包括干燥器，用于浸漬液和粘結(jié)劑的干燥。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選的，前述的一種梯度隔熱層的制備裝置，對(duì)其中所述的輥軸進(jìn)行表面處理，所述的表面處理的方法為，在輥軸的表面噴涂不粘涂層。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的一種梯度隔熱層及其制備方法和裝置，至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：
1、本發(fā)明提供了一種硬度漸變的梯度隔熱層，更加適用于實(shí)際應(yīng)用。
現(xiàn)有的隔熱材料分為柔性隔熱材料和剛性隔熱材料，其中，柔性隔熱材料便于施工但無(wú)法機(jī)加工，此處的“機(jī)加工”為對(duì)制備成的梯度隔熱層進(jìn)行精加工，以保證其具有合格的圓柱度。剛性隔熱材料便于機(jī)加工但不滿足施工和抗振動(dòng)要求，尤其是大尺寸隔熱材料與圓筒狀工件整體式粘接容易發(fā)生脫空現(xiàn)象。本發(fā)明提供了一種硬度漸變的梯度隔熱層，以梯度隔熱層與工件接觸的一面為梯度隔熱層的內(nèi)表面，另一面為梯度隔熱層的外表面，本發(fā)明提供的梯度隔熱層的硬度由內(nèi)到外逐漸增大，在與圓筒狀工件接觸的內(nèi)表面呈柔性，可吸收工作時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)機(jī)械振動(dòng)應(yīng)力，保持材料結(jié)構(gòu)完整；而越靠近外表面則剛性越強(qiáng)，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行機(jī)加工從而滿足精度和套裝需求。
2、本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種梯度隔熱層的制備方法及其裝置。
本發(fā)明提供的梯度隔熱層的制備方法，通過(guò)包覆施工臺(tái)架將柔性隔熱材料整體包覆在大尺寸的工件內(nèi)部，經(jīng)浸漬、干燥、固化后形成整體柔性而表面層呈剛性特點(diǎn)的梯度隔熱層。這種包覆方法與裝置，使工件可以隨意的進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，便于在大尺寸工件內(nèi)部進(jìn)行施工。采用輥壓定位干燥方法，可以使柔性隔熱材料與工件的不規(guī)則表面貼合的非常緊密，并且在干燥過(guò)程中不會(huì)發(fā)生局部脫膠而造成脫空現(xiàn)象。多次輥壓、浸漬、干燥的過(guò)程可以使材料表層強(qiáng)度形成由表及里呈剛性到柔性的漸變式的梯度分布，使結(jié)合面為柔性從而滿足工件工作時(shí)的振動(dòng)要求，而表層呈一定剛性又能滿足加工精度和套裝要求。
3、本發(fā)明進(jìn)一步提供了包含有上述梯度隔熱層的隔熱工件、燃料燃燒裝置、以及發(fā)動(dòng)機(jī)。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例梯度隔熱層的制備裝置示意圖。
11基座，12驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)，13離合器，14驅(qū)動(dòng)支撐輪，15從動(dòng)支撐輪，21輥軸，22支撐架，31旋轉(zhuǎn)支撐臂，32干燥器，4工件。
具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的一種梯度隔熱層及其制備方法和裝置，其具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。在下述說(shuō)明中，不同的“一實(shí)施例”或“實(shí)施例”指的不一定是同一實(shí)施例。此外，一或多個(gè)實(shí)施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)可由任何合適形式組合。
本發(fā)明提供了一種梯度隔熱層的制備方法。
本發(fā)明提供的一種梯度隔熱層的制備方法，包括，步驟一：根據(jù)待隔熱的工件內(nèi)表面的大小，剪裁兩張或兩張以上的隔熱材料；步驟二：在工件內(nèi)表面涂抹第一粘結(jié)劑，將剪裁好的隔熱材料依次粘貼于工件內(nèi)表面，用粘結(jié)劑將相鄰兩張隔熱材料粘結(jié)；步驟三：粘貼完成后，向所述的隔熱材料的表面噴灑兩種或兩種以上不同濃度的浸漬液，所述的濃度為質(zhì)量濃度；干燥后，即得到所述的梯度隔熱層，所述的隔熱材料為柔性多孔隔熱材料，所述的浸漬液為干燥后具有硬化特性的液體，所述的不同濃度的浸漬液的噴灑順序?yàn)閺母叩降汀?/p>
本發(fā)明中工件4，為所述的梯度隔熱層的粘貼基體。例如，嵌套于燃燒室外面的工件。工件的內(nèi)表面，優(yōu)選為圓柱形，工件的長(zhǎng)度，優(yōu)選為1.5-2米。優(yōu)選的，所述的柔性多孔隔熱材料為纖維質(zhì)隔熱材料、顆粒型隔熱材料，以及包含上述柔性多孔隔熱材料的復(fù)合材料。其中，纖維質(zhì)隔熱材料，包括石英纖維、硅酸鹽纖維、氧化鋁纖維、氧化鋯纖維、碳纖維、石墨纖維等，制品的形式包括纖維氈、纖維布、纖維網(wǎng)、纖維紙、纖維毯等。顆粒型隔熱材料，具有空心結(jié)構(gòu)，例如，二氧化硅氣凝膠顆粒。所述的浸漬液，優(yōu)選為固化劑，如脂肪胺類固化劑、芳香胺類固化劑、改性胺類固化劑、低分子聚酰胺類固化劑等，優(yōu)選為常溫固化的固化劑。此處的“兩種或兩種以上”是針對(duì)“濃度”限定，即，噴灑不同濃度的浸漬液，而并非是對(duì)“浸漬液”種類的限定。
進(jìn)一步的，本發(fā)明的提供的一種梯度隔熱層的制備方法，其中所述的步驟二中，在所述的工件內(nèi)表面涂抹第二粘結(jié)劑，干燥后，涂抹第一粘結(jié)劑，再將剪裁好的隔熱材料依次粘貼于工件內(nèi)表面。
向工件內(nèi)表面均勻涂抹第二粘結(jié)劑，第二粘結(jié)劑優(yōu)選為固相質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-65％的粘結(jié)劑，使工件內(nèi)表面形成一層均勻的薄膜。因?yàn)椴捎玫娜嵝愿魺岵牧鲜嵌嗫撞牧?，很容易將粘接劑吸附到孔?nèi)造成局部粘接脫空現(xiàn)象，所以本步驟的目的是在隔熱材料和工件之間先形成一層界面層，以便于隔熱材料粘接的更加牢靠。第二粘結(jié)劑干燥后，繼續(xù)涂抹第一粘結(jié)劑，用于將剪裁好的隔熱材料完整的粘貼在工件的內(nèi)表面。所述的第一粘結(jié)劑和/或所述的第二粘結(jié)劑優(yōu)選為有機(jī)粘結(jié)劑，例如白乳膠、108膠等，也可以選自無(wú)機(jī)粘接劑如磷酸鋁、水玻璃等。
進(jìn)一步的，本發(fā)明的提供的一種梯度隔熱層的制備方法，其中所述的步驟二中，對(duì)所述的隔熱材料表面進(jìn)行輥壓。
本發(fā)明所述的柔性隔熱材料，尤其是纖維質(zhì)材料，表面很多纖維的取向是垂直于表面的，形成許多類毛細(xì)管，浸漬液直接噴灑在表面會(huì)形成水滴狀無(wú)法向材料內(nèi)部進(jìn)行滲透。對(duì)隔熱材料的表面進(jìn)行輥壓，例如用本發(fā)明的制備裝置中的輥軸進(jìn)行輥壓后，可使豎直纖維發(fā)生彎曲從而消除表面毛細(xì)管作用，使浸漬液滲透更加均勻。此處的輥壓，可以在將隔熱材料粘貼于工件內(nèi)表面之前進(jìn)行輥壓，也可以在將隔熱材料粘貼于工件內(nèi)表面之后進(jìn)行輥壓，優(yōu)選的，在將隔熱材料粘貼于工件內(nèi)表面之后進(jìn)行輥壓。優(yōu)選的，對(duì)每張隔熱材料都進(jìn)行輥壓。
進(jìn)一步的，本發(fā)明的提供的一種梯度隔熱層的制備方法，所述的步驟二還包括，粘貼完成后，對(duì)所述的隔熱材料的進(jìn)行表面改性，所述的表面改性的方法為，向所述的隔熱材料表面噴灑清水，至表面全部浸濕。
優(yōu)選的，在對(duì)隔熱材料表面進(jìn)行輥壓的同時(shí)，在隔熱材料表面均勻噴灑清水，使隔熱材料的表面全部浸濕。水可以使纖維軟化，本步驟的作用是在輥壓作用下使表面豎直纖維發(fā)生彎曲從而減少表面張力和毛細(xì)管作用。均勻浸濕后，一邊輥壓一邊加熱進(jìn)行干燥。
進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的一種梯度隔熱層的制備方法，所述的浸漬液包括硅溶膠、鋁溶膠和/或樹(shù)脂類粘結(jié)劑。所述的硅溶膠包括有機(jī)硅溶膠和無(wú)機(jī)硅溶膠；所述的樹(shù)脂類粘結(jié)劑優(yōu)選為酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂等。
進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的一種梯度隔熱層的制備方法，所述的浸漬液的濃度為10％-70％。
進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的一種梯度隔熱層的制備方法，所述的隔熱材料包括陶瓷纖維紙、陶瓷纖維毯、氣凝膠氈和/或碳纖維氈。
進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的一種梯度隔熱層的制備方法，單張隔熱材料的厚度為0.5～10mm。
所述的單張隔熱材料的厚度優(yōu)選為1～5mm。
進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的一種梯度隔熱層的制備方法，所述的梯度隔熱層的厚度為2～200mm。
梯度隔熱層厚度根據(jù)包覆工件的凹槽深度可在2～200mm內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。
本發(fā)明提供了一種梯度隔熱層，所述的梯度隔熱層由上述制備方法制備而得。本發(fā)明還進(jìn)一步提供了包含有上述梯度隔熱層的隔熱工件、燃料燃燒裝置、以及發(fā)動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明提供了一種梯度隔熱層的制備裝置。
根據(jù)上述的梯度隔熱層，本發(fā)明提供的梯度隔熱層的制備裝置，包括，臺(tái)架系統(tǒng)、輥軸、支撐定位系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，其中，所述的臺(tái)架系統(tǒng)為工件提供支撐和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，包括基座11、驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)12、離合器13、驅(qū)動(dòng)支撐輪14和從動(dòng)支撐輪15；所述的支撐定位系統(tǒng)與所述的輥軸21連接，用于固定所述的輥軸；所述的干燥系統(tǒng)包括干燥器，用于浸漬液和粘結(jié)劑的干燥。
優(yōu)選的，所述的離合器為齒形離合器，所述的干燥器為加熱器。
本發(fā)明提供的隔熱裝置的使用方法為：
1)包覆準(zhǔn)備。將圓筒狀工件放在包覆施工臺(tái)架上，精確測(cè)量待包覆隔熱材料位置的尺寸并按照測(cè)量尺寸裁減相應(yīng)的隔熱材料；包覆施工臺(tái)架有4個(gè)支撐輪，工件可在輪子上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，便于操作人員鉆入工件進(jìn)行操作；
2)界面處理。將固相質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-65％的粘接劑在圓筒狀工件內(nèi)表面涂刷均勻。開(kāi)啟旋轉(zhuǎn)和電加熱將粘接劑進(jìn)行干燥，使圓筒狀工件表面形成一層均勻的薄膜。因?yàn)椴捎玫娜嵝愿魺岵牧鲜嵌嗫撞牧?，很容易將粘接劑吸附到孔?nèi)造成局部粘接脫空現(xiàn)象，所以本步驟的目的是在隔熱材料和工件之間先形成一層界面層，以便于隔熱材料粘接的更加牢靠；
3)粘貼梯度隔熱層。繼續(xù)在圓筒狀工件內(nèi)表面均勻涂抹一層粘接劑，并將裁剪好的柔性隔熱材料完整粘貼在工件內(nèi)表面；
4)輥軸固定。將輥軸放置在梯度隔熱層上，并通過(guò)支撐架進(jìn)行固定和限位；
5)輥壓及干燥。開(kāi)啟旋轉(zhuǎn)和電加熱按鈕，使輥壓輪在隔熱材料表面滾壓的同時(shí)進(jìn)行干燥。在本步驟輥壓輪的作用下，隔熱材料被壓縮發(fā)生變形，一方面隔熱材料有一個(gè)不斷向下的按壓力保證與工件表面貼合更加緊密。另一方面柔性材料會(huì)將工件表面的相對(duì)凹坑處填平；
6)粘貼所有隔熱材料。重復(fù)步驟3-5，直至每層隔熱材料全部包覆完成；
7)表面改性。在開(kāi)啟輥輪的同時(shí)，在隔熱材料表面均勻噴灑清水，并使表面全部浸濕。水可以使纖維軟化，本步驟的作用是在輥壓作用下使表面豎直纖維發(fā)生彎曲從而減少表面張力和毛細(xì)管作用。均勻浸濕后，一邊輥壓一邊開(kāi)啟電加熱進(jìn)行干燥。
8)配置浸漬液。在濃度為10％-70％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))范圍內(nèi)配置不同濃度梯度的浸漬液；
9)噴灑浸漬液。開(kāi)啟旋轉(zhuǎn)功能，使輥輪繼續(xù)對(duì)隔熱材料進(jìn)行滾壓。將配置好的浸漬液噴灑或涂刷在輥軸的待滾動(dòng)側(cè)，直至輥軸與隔熱材料接觸面有少量積液出現(xiàn)；
10)干燥。開(kāi)啟電加熱進(jìn)行干燥。輥軸滾壓至表面無(wú)積液后將輥軸撤掉，繼續(xù)使工件旋轉(zhuǎn)烘干；
11)噴灑浸漬液。重復(fù)步驟7-9，直至隔熱材料表面達(dá)到一定的硬化強(qiáng)度。不同濃度浸漬液噴灑的順序是由高到低，便于在材料內(nèi)部形成梯度硬化層結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的梯度隔熱層的制備裝置，對(duì)所述的輥軸進(jìn)行表面處理，所述的表面處理的方法為，在輥軸表面噴涂不粘涂層。
輥軸的材質(zhì)，優(yōu)選為金屬，使其具備一定的質(zhì)量。為防止輥軸在輥壓過(guò)程中與隔熱材料表面發(fā)生粘連，在輥軸表面噴涂不粘涂層。使金屬材質(zhì)的輥軸不與隔熱材料直接接觸，防止發(fā)生粘連。此處的“不粘涂層”優(yōu)選為聚四氟乙烯。
實(shí)施例
本實(shí)施例提供了一種利用本發(fā)明提供的梯度隔熱層的制備裝置制備所述的梯度隔熱層及其制備方法。本實(shí)施例提供的裝置如圖1所示。
本實(shí)施例提供的一種圓筒狀工件用梯度隔熱層及其包覆方法與裝置，可在大尺寸圓筒狀工件上進(jìn)行應(yīng)用。工件長(zhǎng)度為1.9米，直徑0.5米，工件筒體為焊接，包覆隔熱材料的凹槽設(shè)計(jì)深度為7mm，實(shí)際存在凹凸不平現(xiàn)象，最大高差為1.2mm，最大包覆尺寸為7.8mm。具體實(shí)施方案為將多層隔熱材料在工件內(nèi)進(jìn)行粘接然后進(jìn)行梯度硬化。
其中，根據(jù)工件的工作溫度，隔熱材料選用氧化鋁纖維紙和硅酸鋁纖維紙。根據(jù)包覆尺寸，選用氧化鋁纖維紙厚度3mm，層數(shù)1層。選用硅酸鋁纖維紙厚度2mm，層數(shù)2層。粘接劑選擇市售有機(jī)膠108膠。浸漬液選擇硅溶膠。硅溶膠初次浸漬的濃度為70％，每重復(fù)一次濃度降低10％，以便于浸漬液能夠在材料內(nèi)部均勻滲透。
圓筒狀工件用梯度隔熱層具體是通過(guò)以下包覆方法制備而成，具體的實(shí)施步驟為：
1)包覆準(zhǔn)備。將圓筒狀工件放在包覆施工臺(tái)架上，精確測(cè)量待包覆隔熱材料位置的尺寸并按照測(cè)量尺寸裁減相應(yīng)的隔熱材料；
2)界面處理。粘接隔熱材料選用108膠。將108膠進(jìn)行稀釋，并在工件內(nèi)表面均勻涂刷。開(kāi)啟旋轉(zhuǎn)和電加熱將粘接劑進(jìn)行干燥，使表面形成一層均勻的薄膜。由于纖維紙是多孔狀材料，如直接將其與工件粘接，很容易將108膠吸附到孔內(nèi)造成局部出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，所以本步驟的目的是在隔熱材料和工件之間先形成一層界面層，以便于粘接的更加牢靠；
3)粘貼梯度隔熱層。繼續(xù)在工件內(nèi)表面均勻涂抹一層粘接劑，并將裁剪好的柔性隔熱材料完整粘貼在工件內(nèi)表面；
4)輥軸固定。將輥軸放置在梯度隔熱層上，并通過(guò)支撐架進(jìn)行固定和限位。輥軸的表面鍍0.5mm厚聚四氟乙烯，防止輥軸與隔熱材料表面發(fā)生粘連；
5)輥壓及干燥。開(kāi)啟旋轉(zhuǎn)和電加熱按鈕，使輥輪在隔熱材料表面滾壓的同時(shí)進(jìn)行干燥。旋轉(zhuǎn)干燥過(guò)程中，由于輥輪給材料一個(gè)向下的壓力，使材料產(chǎn)生一定的壓縮，可使材料在工件內(nèi)表面凹坑處結(jié)合緊密，防止脫空；
6)粘貼所有隔熱材料。重復(fù)3次步驟3-5，直至3層隔熱材料全部包覆完成；
7)表面改性。在開(kāi)啟輥輪的同時(shí)，在隔熱材料表面均勻噴灑清水，并使表面全部浸濕。然后邊輥壓同時(shí)開(kāi)啟電加熱進(jìn)行干燥。
8)配置浸漬液。浸漬液選用硅溶膠對(duì)材料進(jìn)行硬化。分別配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70％、60％、50％、40％、30％的硅溶膠；
9)噴灑浸漬液。開(kāi)啟旋轉(zhuǎn)功能，使輥輪繼續(xù)對(duì)隔熱材料進(jìn)行滾壓。將配置好的浸漬液噴灑在輥軸的待滾動(dòng)側(cè)，直至輥軸與隔熱材料接觸面有少量積液出現(xiàn)；
10)干燥。開(kāi)啟電加熱進(jìn)行干燥。輥軸滾壓至表面無(wú)積液后將輥軸撤掉，繼續(xù)使工件旋轉(zhuǎn)烘干；
11)噴灑浸漬液。重復(fù)4次步驟7-9，噴灑不同濃度硅溶膠浸漬液的順序?yàn)?0％、50％、40％、30％。
通過(guò)以上方法步驟，得到了圓筒狀工件梯度隔熱層，其具有整體柔性而表面呈剛性的特點(diǎn)。材料的壓縮強(qiáng)度可達(dá)到0.1mpa，表面可通過(guò)金剛石磨輪進(jìn)行加工。加工后表面圓柱度為0.1mm，能夠滿足套裝要求。在工作振動(dòng)環(huán)境中，材料能夠靠自身柔性吸收一定振動(dòng)應(yīng)力并使結(jié)構(gòu)保持完整。
在上述實(shí)施例中，對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒(méi)有詳述的部分，可以參見(jiàn)其他實(shí)施例的相關(guān)描述。
可以理解的是，上述裝置中的相關(guān)特征可以相互參考。另外，上述實(shí)施例中的“第一”、“第二”等是用于區(qū)分各實(shí)施例，而并不代表各實(shí)施例的優(yōu)劣。
在此處所提供的說(shuō)明書中，說(shuō)明了大量具體細(xì)節(jié)。然而，能夠理解，本發(fā)明的實(shí)施例可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐。在一些實(shí)例中，并未詳細(xì)示出公知的結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便不模糊對(duì)本說(shuō)明書的理解。
類似地，應(yīng)當(dāng)理解，為了精簡(jiǎn)本公開(kāi)并幫助理解各個(gè)發(fā)明方面中的一個(gè)或多個(gè)，在上面對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的各個(gè)特征有時(shí)被一起分組到單個(gè)實(shí)施例、圖、或者對(duì)其的描述中。然而，并不應(yīng)將該公開(kāi)的裝置解釋成反映如下意圖：即所要求保護(hù)的本發(fā)明要求比在每個(gè)權(quán)利要求中所明確記載的特征更多的特征。更確切地說(shuō)，如下面的權(quán)利要求書所反映的那樣，發(fā)明方面在于少于前面公開(kāi)的單個(gè)實(shí)施例的所有特征。因此，遵循具體實(shí)施方式的權(quán)利要求書由此明確地并入該具體實(shí)施方式，其中每個(gè)權(quán)利要求本身都作為本發(fā)明的單獨(dú)實(shí)施例。
本領(lǐng)域那些技術(shù)人員可以理解，可以對(duì)實(shí)施例中的裝置中的部件進(jìn)行自適應(yīng)性地改變并且把它們?cè)O(shè)置在與該實(shí)施例不同的一個(gè)或多個(gè)裝置中?？梢园褜?shí)施例中的部件組合成一個(gè)部件，以及此外可以把它們分成多個(gè)子部件。除了這樣的特征中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何組合對(duì)本說(shuō)明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的所有特征以及如此公開(kāi)的任何裝置的所有部件進(jìn)行組合。除非另外明確陳述，本說(shuō)明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的每個(gè)特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來(lái)代替。
此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，盡管在此所述的一些實(shí)施例包括其它實(shí)施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實(shí)施例的特征的組合意味著處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)并且形成不同的實(shí)施例。例如，在下面的權(quán)利要求書中，所要求保護(hù)的實(shí)施例的任意之一都可以以任意的組合方式來(lái)使用。本發(fā)明的各個(gè)部件實(shí)施例可以以硬件實(shí)現(xiàn)，或者以它們的組合實(shí)現(xiàn)。
應(yīng)該注意的是上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計(jì)出替換實(shí)施例。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號(hào)之間的任何參考符號(hào)構(gòu)造成對(duì)權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的部件或組件。位于部件或組件之前的單詞“一”或“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這樣的部件或組件。本發(fā)明可以借助于包括有若干不同部件的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。在列舉了若干部件的權(quán)利要求中，這些部件中的若干個(gè)可以是通過(guò)同一個(gè)部件項(xiàng)來(lái)具體體現(xiàn)。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序?？蓪⑦@些單詞解釋為名稱。
本發(fā)明中所述的數(shù)值范圍包括此范圍內(nèi)所有的數(shù)值，并且包括此范圍內(nèi)任意兩個(gè)數(shù)值組成的范圍值。例如，“梯度隔熱層的厚度為2-200mm”，此數(shù)值范圍包括2-200之間所有的數(shù)值，并且包括此范圍內(nèi)任意兩個(gè)數(shù)值(例如：10、20)組成的范圍值(10-20)；本發(fā)明所有實(shí)施例中出現(xiàn)的同一指標(biāo)的不同數(shù)值，可以任意組合，組成范圍值。
本發(fā)明權(quán)利要求和/或說(shuō)明書中的技術(shù)特征可以進(jìn)行組合，其組合方式不限于權(quán)利要求中通過(guò)引用關(guān)系得到的組合。通過(guò)權(quán)利要求和/或說(shuō)明書中的技術(shù)特征進(jìn)行組合得到的技術(shù)方案，也是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。