介紹了一種碳纖維/有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的性能研究情況。對該復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱常數(shù)和燒蝕性能進(jìn)行了初步測試。結(jié)果表明,其拉伸強(qiáng)度達(dá)到558MPa,拉伸模量達(dá)到44. OGPa,層間剪切強(qiáng)度為16. 6MPa,導(dǎo)熱系數(shù)不超過0.3 W/(m-K),氧一乙炔燒蝕的線燒蝕率為0.049mm/s,質(zhì)量燒蝕率為0.0595g/s。通過與常用的碳/酚醛材料比較,碳纖維/有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的性能較優(yōu)。
樹脂基防熱材料作為一種高效的防熱材料已廣泛應(yīng)用于宇航領(lǐng)域,常用的樹脂基防熱材料以酚醛樹脂作為基體材料。酚醛樹脂在高溫下發(fā)生熱分解反應(yīng),形成一層堅(jiān)固的碳層,碳層均勻地附著在增強(qiáng)纖維的表面,對纖維起到“強(qiáng)化”作用,并與增強(qiáng)纖維一起承受高達(dá)1600~2500℃的高溫,達(dá)到防熱的目的…。然而酚醛樹脂需加熱加壓固化,成型工藝相對復(fù)雜。目前,在樹脂基防熱材料研究方面,針對新型樹脂基體及其復(fù)合材料的研究日益增加,并取得一定成果。這些研究包括聚芳基乙炔樹脂、有機(jī)硅樹脂、硅橡膠及其復(fù)合材料。H.A.Katzman等人制作了T300編織物增強(qiáng)的聚芳基乙炔試樣,采用等離子體對其和酚醛試樣( FM5055)進(jìn)行了燒蝕性能測試,結(jié)果表明,T300聚芳基乙炔的質(zhì)量損失和沖刷均較小。M.J.Miller等人比較了玻璃纖維增強(qiáng)的有機(jī)硅樹脂和橡膠改性酚醛樹脂的燒蝕性能,結(jié)果發(fā)現(xiàn),不論在高熱流密度,還是在低熱流密度條件下,以有機(jī)硅為基體的材料的抗沖刷性能和質(zhì)量損失均較好。但聚芳基乙炔和有機(jī)硅樹脂
的成型工藝性均較差。環(huán)氧樹脂的成型工藝性好,但耐燒蝕性能差,將環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅樹脂結(jié)合起來,可以制備具有良好成型工藝性的耐燒蝕的防熱材料。
在研究有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂性能的基礎(chǔ)上,本工作對碳纖維/有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的性能進(jìn)行了初步研究,以期將其用作耐燒蝕防熱材料。本文對碳纖維/有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱常數(shù)和氧一乙炔燒蝕性能的研究情況進(jìn)行了介紹。
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