树脂基防隔热一体化热防护复合材料高温性能演变分析 |
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引用本文: | 李昊,宋世聪,张炫烽,王国庆,王程豪,吴伟旭,朱小飞,吴战武.树脂基防隔热一体化热防护复合材料高温性能演变分析[J].南京工业大学学报(自然科学版),2024(2):180-187. |
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作者姓名: | 李昊 宋世聪 张炫烽 王国庆 王程豪 吴伟旭 朱小飞 吴战武 |
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作者单位: | 1. 海军装备部装备审价中心;2. 上海航天化工应用研究所 |
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摘 要: | 采用溶胶-凝胶-常压干燥的方法,以耐热杂化酚醛树脂(PF)为基体,复合碳纤维编织物(CF)制备树脂基防隔热一体化热防护复合材料(PF/CF-HT01)。利用热分析(TG)、电子万能试验机研究材料热稳定性和高温力学性能,利用氧乙炔装置研究材料耐烧蚀性能,利用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射仪(XRD)研究材料微观结构演变过程。结果表明:空气中树脂基体的初始分解温度为387.3℃,最大分解温度为644.7℃,800℃时残炭率为13.8%;复合材料初始分解温度为405.3℃,800℃时残炭率为42.8%;复合材料常温压缩强度最大为542.6 MPa,经1 000℃原位热处理30和60 s后的最大压缩强度分别为166.2和149.9 MPa。复合材料具有良好的防隔热一体化性能,其线烧蚀率可达0.039 mm/s,单次热考核结束时背温低于100℃、继续热传导后最高背温低于200℃。高温作用下材料快速陶瓷化形成致密的SiO2和BN瓷化层,赋予材料突出的耐烧蚀抗冲刷性能,而底层仍然保留着多孔结构使得材料保持较好的隔热性能。
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关 键 词: | 树脂基热防护材料 防隔热一体化 高温热考核 多孔材料 固体火箭发动机 隔热材料 酚醛树脂 碳纤维 |
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