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申请/专利权人：北京交通大学

摘要：本发明公开一种原位植入热电偶陶瓷基发汗冷却介质材料及其制备方法，属于高超声速飞行器热防护领域。该方法包括以下步骤：按比例称取氧化铝粉、莫来石纤维粉、碳纤维粉、烧结助剂、去离子水、分散剂，混合搅拌均匀后球磨分散，得到陶瓷浆料；将浆料充分干燥后，研磨成细粉，过筛；将细粉模压成型，脱模得到材料素坯；对热电偶进行表面处理后，在素坯上加工小孔，植入热电偶，在缝隙里填充陶瓷细粉，用压头对缝隙中的细粉模压，完成热电偶的原位植入；在空气环境和气氛保护条件下分两步烧结，即得。本申请制得的材料密度1.42~2.36gcm3，孔隙率30%~60%，水渗透率在10‑14~10‑13m2之间，耐温性能≥1500℃。满足高超声速飞行器驻点、前缘等高热流区域智能发汗冷却需求。

主权项：1.一种原位植入热电偶陶瓷基发汗冷却介质材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）将莫来石纤维散棉球磨、过筛，得到莫来石纤维粉；（2）按比例称取氧化铝粉、步骤（1）制得的莫来石纤维粉、碳纤维粉、烧结助剂、去离子水、分散剂，将分散剂加入去离子水中，搅拌至完全溶解，依次添加氧化铝粉、莫来石纤维粉、碳纤维粉，搅拌均匀，将混合好的浆料球磨分散，得到混合均匀的陶瓷浆料；其中，以氧化铝重量计，莫来石纤维添加量为40%~75%，碳纤维添加量为25%~75%，分散剂添加量为0.5%~2%；烧结助剂添加量为2.5%~5%；（3）将步骤（2）中得到的陶瓷浆料充分干燥后，研磨成陶瓷细粉，过筛，得到纤维增强氧化铝陶瓷细粉；（4）将步骤（3）中得到的纤维增强氧化铝陶瓷细粉模压成型，脱模得到陶瓷基发汗冷却介质材料素坯；（5）将碳化硅微粉与分散剂加入到溶剂中，超声分散得到碳化硅浆料；将碳化硅浆料均匀喷涂在清洗过的热电偶丝表面，充分干燥后，在气氛保护下烧结热处理；（6）在步骤（4）中的素坯上加工小孔，孔洞位置和深度由测温点确定，植入步骤（5）得到的热电偶后，在热电偶和素坯之间的缝隙里填充步骤（3）中的纤维增强氧化铝陶瓷细粉，用定制的压头对缝隙中的细粉模压，完成热电偶的原位植入；（7）将步骤（6）中得到的植入热电偶后的材料素坯进行烧结，先在有氧环境下烧结，再通气氛保护，升温至烧结温度，保温后按程序降温，再随炉冷却，得到原位植入热电偶陶瓷基发汗冷却介质材料。

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