买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种仿生功能梯度热防护结构的增材制造方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115722680B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211416977.2，技术领域涉及：B22F10/25；该发明授权一种仿生功能梯度热防护结构的增材制造方法是由占小红;张家豪;王磊磊;刘婷设计研发完成，并于2022-11-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种仿生功能梯度热防护结构的增材制造方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种仿生功能梯度热防护结构的增材制造方法，属于增材制造技术领域。所述方法将热防护结构蒙皮结构设计为隔热层、吸热层和承力层，隔热层是由低热导率耐烧蚀热防护材料组成，吸热层由隔热蜂窝板和膨胀泡沫材料组成，承力层由增材制造一体成型的功能梯度材料树根仿生结构组成。该方法包括如下步骤：确定热防护结构工件的蒙皮及框架三维模型尺寸；输入承载及隔热要求；树根仿生结构的拓扑优化；功能梯度层成分梯度的选择；设计仿生结构的三维数模；设计参数仿真验证；数模分层切片及激光加工路径规划；隔热蜂窝板内部添加吸热泡沫材料；吸热层表面涂敷热防护材料；后处理得到最终成形件。本发明实现了一种面向增材制造技术的仿生功能梯度热防护结构蒙皮制备，具有优异的隔热性能、轻质化的结构、可设计性强、力学性能高等特点，在航天及国防军事领域具有广泛的应用潜力，扩展了增材制造的应用前景。

本发明授权一种仿生功能梯度热防护结构的增材制造方法在权利要求书中公布了：1.一种仿生功能梯度热防护结构的增材制造方法，其特征在于：鳞足蜗牛的外壳因层状结构具有优越的隔热和整体力学性能，基于鳞足蜗牛外壳的仿生层状特征，将热防护结构设计为隔热层、吸热层和承力层；吸热层的主体结构为隔热蜂窝板，其内部填充基于相变吸热的膨胀泡沫材料，在吸热层上部表面涂敷低热导率耐烧蚀热防护材料形成隔热层；承力层是热-力性能过渡层蒙皮结构的核心，主要由功能梯度层和金属树根状仿生结构组成，所述功能梯度层为添加陶瓷颗粒的金属基复合材料，并且承力层中的陶瓷颗粒沿法线方向从框架层到隔热层梯度增长；所述树根状仿生结构由纯金属构成，该结构包括树干、主根和侧根，所述树根状仿生结构通过激光增材工艺生长在框架表面形成冶金结合，主根、侧根与功能梯度层形成的三角形具有结构稳定性，树干、主根和侧根构成的树根状仿生结构与功能梯度层实现框架与吸热层之间的连接；该方法包括以下步骤： 1获取热防护结构工件的耐热仿生蒙皮区域的半径和厚度的三维模型尺寸，确定增材区域大小并对其进行前期预处理； 2根据工程需求，确定热防护结构功能特性要求的防隔热能力，所述防隔热能力具体表现为一定时间内所能承受的热流大小；并根据性能约束条件确定仿生结构的承载能力要求，所述承载能力具体表现为施加一定的法向和扭转载荷下仿生结构不破坏； 3根据热防护结构所要求的防隔热和承载能力，对蜂窝和树根结构拓扑优化，达到在二维平面结构、三维实体结构的合理拓扑设计从而实现良好的热-力性能； 4在确定热防护结构的仿生结构后，对承力层进行成分梯度选择；所述成分梯度即从底部区域的100％的金属A开始逐渐变为添加b％陶瓷颗粒的金属A基体复合材料；成分梯度的设计需确定沿法向方向顶部的陶瓷颗粒含量，并为分层切片的每一层设定陶瓷颗粒含量的变化比例，即相邻层之间陶瓷颗粒含量按c％的幅度逐层递增，从而便于打印过程的材料填充； 5根据拓扑优化参数与成分梯度参数设计三维数模，并通过有限元软件进行热学及力学分析，得到仿生功能梯度热防护结构的温度场、应力、应变分布情况，若数值模拟结果能满足热防护结构的功能特性要求，则对仿生结构进行定型；若不能满足热防护结构的功能特性要求，则重新设定参数； 6对待打印仿生工件的数字化三维模型进行分单元和分层切片，并根据逐层循环的方式对激光增材制造的加工路径进行生成； 7以金属A粉末为送粉桶I的材料，以添加a％陶瓷颗粒粉末的金属A基体复合材料为送粉桶II的材料，通过调整两个送粉桶的转速从而实现不同成分梯度的打印，在同轴送粉打印过程中注意树根结构在每一层的位置与打印长度；根据成分和热积累因素确定激光增材制造过程中的激光参数和运动参数； 8在打印完成的吸热层隔热蜂窝板内部填充基于相变吸热的膨胀泡沫材料； 9在吸热层结构上部涂敷低热导率耐烧蚀热防护材料形成隔热层，所述的低热导率耐烧蚀热防护材料采用酚醛树脂浸渍碳纤维骨架材料，并通过铣削加工与后处理最终得到成形件。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人南京航空航天大学，其通讯地址为：210016 江苏省南京市江宁区将军大道29号材料科学与技术学院；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

以上内容由龙图腾AI智能生成。