防热复合材料发展与展望 被引量：52

1

作者 李仲平 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期1-9,共9页

以烧蚀型防热复合材料、非(微)烧蚀型防热复合材料、高温高效隔热复合材料以及高温透波复合材料为重点,简要总结了国内外防热复合材料发展现状,介绍了我国重点领域的突破与进展,并展望了未来防热复合材料的发展趋势。

关键词 防热复合材料 碳/酚醛复合材料 碳/碳复合材料 高温高效隔热复合材料 高温透波复合材料

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纳米炭粉对炭/酚醛材料性能的影响 被引量：23

2

作者 胡良全 程建国 滕慧萍 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 2000年第3期58-63,共6页

用纳米级炭粉对炭 /酚醛复合材料性能进行了改进。对纳米级炭粉加入后酚醛树脂的热解性能 ,材料的烧蚀性能、常温下力学性能、热性能及炭化后材料的层间剪切强度的测定结果表明 ,材料性能得到不同程度的提高 。

关键词 炭/酚醛复合材料 纳米炭粉 火箭发动机 喷管

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碳/酚醛复合材料烧蚀行为预报方法 被引量：9

3

作者 朱燕伟 孟松鹤 +2 位作者 易法军 赵小光 潘威振 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期984-990,共7页

为研究用于钝头体高超声速飞行器热防护系统的碳/酚醛复合材料在典型服役环境下的烧蚀机制,首先,建立了烧蚀行为的数学模型,模型考虑了材料表面热辐射、固体相的温升吸热、基体热解反应吸热、高温热解气体引射、质量引射引起"热阻... 为研究用于钝头体高超声速飞行器热防护系统的碳/酚醛复合材料在典型服役环境下的烧蚀机制,首先,建立了烧蚀行为的数学模型,模型考虑了材料表面热辐射、固体相的温升吸热、基体热解反应吸热、高温热解气体引射、质量引射引起"热阻塞"效应、热解气体的温升和膨胀吸热等多种能量耗散机制,并利用有限元方法实现了数学模型的求解;然后,预报了在冷壁热流为400kW·m^(-2)、焓值为5MJ·kg^(-1)的气动热环境下碳/酚醛复合材料的烧蚀行为。结果表明:在受热过程中,厚度为20mm的碳/酚醛复合材料碳化层的深度持续增加,100s时的表面温度达到1 420K,背壁温度为346K,热解气体压力达10.3atm,碳化层深度为7.50mm。所得结论可为具有长时间大面积热防护需求的高超声速飞行器的热防护系统设计提供支持。 展开更多

关键词 碳/酚醛复合材料 热防护 多物理场 烧蚀行为 有限元方法

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碳/酚醛复合材料烧蚀过程热应力分析 被引量：7

4

作者 易法军 刘永清 +1 位作者 翟鹏程 匡松年 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1081-1084,共4页

为了评价防热材料的烧蚀性能,利用有限元软件ANSYS对碳/酚醛复合材料烧蚀过程中热应力的分布与演化规律进行了数值模拟.计算了恒定热流边界条件下材料的瞬态温度场和热应力场,采用蔡-希尔准则对材料热解区进行了破坏分析.数值计算结果... 为了评价防热材料的烧蚀性能,利用有限元软件ANSYS对碳/酚醛复合材料烧蚀过程中热应力的分布与演化规律进行了数值模拟.计算了恒定热流边界条件下材料的瞬态温度场和热应力场,采用蔡-希尔准则对材料热解区进行了破坏分析.数值计算结果与试验测试及图像分析结果的比较表明,随烧蚀过程的进行,材料热影响深度逐渐增大,温度梯度减小;材料热解区存在因热膨胀引起的热应力峰值,并随烧蚀过程逐渐后移,热应力是导致材料裂纹产生并扩展的主要原因. 展开更多

关键词 烧蚀 热应力 碳/酚醛复合材料 数值模拟

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无机粒子改性碳/酚醛树脂基复合材料抗烧蚀性能研究进展 被引量：5

5

作者 王彬 田可旺 +2 位作者 刘婷 孙胃涛 陈永彬 《塑料科技》 CAS 北大核心 2022年第4期108-111,共4页

无机粒子添加改性,是提升碳/酚醛复合材料抗烧蚀性能的有效途径之一。文章综述近些年无机粒子添加对碳/酚醛复合材料,抗烧蚀性能影响的研究进展,分类总结无机粒子添加对复合材料抗烧蚀行为改善的机理。指出为进一步提高无机粒子改性碳/... 无机粒子添加改性,是提升碳/酚醛复合材料抗烧蚀性能的有效途径之一。文章综述近些年无机粒子添加对碳/酚醛复合材料,抗烧蚀性能影响的研究进展,分类总结无机粒子添加对复合材料抗烧蚀行为改善的机理。指出为进一步提高无机粒子改性碳/酚醛复合材料的抗烧蚀性能,需要结合烧蚀条件,基于无机粒子不同改性作用机制,向异质粒子复合添加、多机制协同改性转变,为无机粒子改性碳/酚醛复合材料向成熟的工程化应用提供思路。 展开更多

关键词 无机粒子 碳/酚醛复合材料 抗烧蚀性能

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表面处理对碳/酚醛材料层间性能影响的研究 被引量：3

6

作者 薛宁娟 李飞 +1 位作者 郝志彪 李瑞珍 《纤维复合材料》 CAS 2003年第3期12-14,共3页

本文分别研究了在有氧与无氧状态下表面处理对碳 /酚醛材料界面特性的改善 ,尤其是在高温环境下的变化。通过扫描电镜 (SEM)、电子能谱 (XPS)研究了不同状态处理下的碳布 ,测试了碳 /酚醛复合材料的剪切强度。研究表明 ,在 5 0 0～ 6 0 ... 本文分别研究了在有氧与无氧状态下表面处理对碳 /酚醛材料界面特性的改善 ,尤其是在高温环境下的变化。通过扫描电镜 (SEM)、电子能谱 (XPS)研究了不同状态处理下的碳布 ,测试了碳 /酚醛复合材料的剪切强度。研究表明 ,在 5 0 0～ 6 0 0℃有氧状态下处理的碳 展开更多

关键词 碳/酚醛复合材料 层间性能 表面氧化处理 力学性能 碳布

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ZrB_2颗粒改性碳/酚醛复合材料烧蚀隔热性能研究 被引量：2

7

作者 陈亚西 陈平 +3 位作者 喻吉良 洪长青 郭东龙 张宝玺 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期445-448,共4页

采用浆料浸渗法将ZrB2颗粒引入碳/酚醛复合材料,利用氧-乙炔烧蚀试验测试不同ZrB2含量的碳/酚醛复合材料的烧蚀及隔热性能。实验表明,碳/酚醛树脂基复合材料的线烧蚀率随ZrB2含量的增加而减小,在9%时达到最小值0.0052 mm/s。若继续增加Z... 采用浆料浸渗法将ZrB2颗粒引入碳/酚醛复合材料,利用氧-乙炔烧蚀试验测试不同ZrB2含量的碳/酚醛复合材料的烧蚀及隔热性能。实验表明,碳/酚醛树脂基复合材料的线烧蚀率随ZrB2含量的增加而减小,在9%时达到最小值0.0052 mm/s。若继续增加ZrB2的含量,其线烧蚀率反而增加。ZrB2含量为9%时,碳/酚醛树脂基复合材料的隔热性能最优。将ZrB2引入碳/酚醛树脂基复合材料可以改善其烧蚀隔热性能,为碳/酚醛树脂基复合材料的结构及材料组分优化设计提供了重要参考。 展开更多

关键词 碳/酚醛复合材料 氧-乙炔烧蚀 烧蚀隔热性能 ZRB2

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氧化石墨烯和石墨相氮化碳增强炭/酚醛复合材料界面热烧蚀性能对比 被引量：1

8

作者 马媛媛 杨禹 +3 位作者 吕春祥 吕晓轩 武世杰 尉壮 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期29-37,123,共10页

为了提高炭/酚醛复合材料的烧蚀性能,分别采用两种炭纳米填料对纤维增强体界面进行改性。以氧化石墨烯(GO)和酸化石墨相氮化碳(ag-C_3N_4)改性低负载(0.05 wt%～0.2 wt%)的炭/酚醛复合材料。用氧乙炔火焰、SEM、XRD、Raman研究烧蚀面形... 为了提高炭/酚醛复合材料的烧蚀性能,分别采用两种炭纳米填料对纤维增强体界面进行改性。以氧化石墨烯(GO)和酸化石墨相氮化碳(ag-C_3N_4)改性低负载(0.05 wt%～0.2 wt%)的炭/酚醛复合材料。用氧乙炔火焰、SEM、XRD、Raman研究烧蚀面形貌与纤维石墨化度。结果表明:随着GO和ag-C_3N_4含量由0升至0.2 wt%,GO/CF-PR和ag-C_3N_4/CF-PR复合材料的耐烧蚀性能均呈现先增加后降低的趋势。其中以0.1 wt%添加量为最佳,0.1ag-C_3N_4/CF-PR和0.1GO/CF-PR复合材料比起纯的CF-PR的质量烧蚀率分别降低44.42%和28.96%,归因于ag-C_3N_4和GO可显著提高基体的炭残率和烧蚀区纤维表面的石墨化度。 展开更多

关键词 氧化石墨烯 酸化g-C3N4 炭/酚醛复合材料 耐烧蚀

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蒙脱土对炭/酚醛树脂复合材料性能的影响 被引量：6

9

作者 郭亚林 崔红 +2 位作者 田建团 刘毅佳 滕会平 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期2398-2402,共5页

为了提高炭/酚醛树脂复合材料的烧蚀性能,采用蒙脱土(MMT)对炭/酚醛树脂复合材料进行了改性研究,结果表明,有机化处理可使MMT片层的间距明显增大;处理后的MMT在酚醛树脂中的分散状态与MMT的含量有关。当酚醛树脂中MMT含量较低时,MMT主... 为了提高炭/酚醛树脂复合材料的烧蚀性能,采用蒙脱土(MMT)对炭/酚醛树脂复合材料进行了改性研究,结果表明,有机化处理可使MMT片层的间距明显增大;处理后的MMT在酚醛树脂中的分散状态与MMT的含量有关。当酚醛树脂中MMT含量较低时,MMT主要以剥离的片层形式分散于酚醛树脂中,当酚醛树脂中MMT含量较高时,插层的MMT结构的含量增大;炭/酚醛树脂复合材料的层间剪切强度随MMT含量的增大而增大,在MMT含量达到8%后,趋于稳定。炭/酚醛树脂复合材料的烧蚀率随MMT含量的增大先降低,在MMT含量约为8%时达到最小值,随后随MMT含量的增大而升高。MMT对炭/酚醛树脂复合材料质量烧蚀率的影响小于线烧蚀率。 展开更多

关键词 蒙脱土 炭/酚醛树脂复合材料 性能 改性

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ZrB_2和POSS对碳布/酚醛复合材料烧蚀性能的影响 被引量：5

10

作者 魏化震 李莹 安振河 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期38-42,共5页

以ZrB2为改性剂,采用热压工艺制备了碳布/酚醛复合材料,通过氧/乙炔烧蚀实验对复合材料的烧蚀性能进行了研究,利用扫描电镜和能量色散谱仪对复合材料烧蚀形貌和成分进行了分析。结果表明:经氧/乙炔焰烧蚀后,在复合材料表面形成了一层陶... 以ZrB2为改性剂,采用热压工艺制备了碳布/酚醛复合材料,通过氧/乙炔烧蚀实验对复合材料的烧蚀性能进行了研究,利用扫描电镜和能量色散谱仪对复合材料烧蚀形貌和成分进行了分析。结果表明:经氧/乙炔焰烧蚀后,在复合材料表面形成了一层陶瓷层,其质量烧蚀率为0.04585g/s,线烧蚀率为-0.013mm/s,经二次烧蚀后,复合材料的质量烧蚀率为0.0096g/s。当ZrB2和POSS配合使用改性碳布/酚醛复合材料时,碳布/酚醛复合材料的质量烧蚀率可达0.025g/s,二次质量烧蚀率可达0.0089g/s。 展开更多

关键词 酚醛树脂 复合材料 烧蚀 ZRB2 POSS

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石英灯辐射加热条件下低密度碳/酚醛复合材料高温响应及分析 被引量：2

11

作者 张军 许阳阳 +2 位作者 张运法 洪长青 方国东 《装备环境工程》 CAS 2020年第1期51-57,共7页

目的研究低密度碳/酚醛复合材料在不同地面加热实验测试响应的差异性,指导材料在实际应用环境下的高温响应分析。方法对低密度碳/酚醛复合材料开展了热流为400 kW/m^2的单侧石英灯辐射加热实验,利用热电偶测温系统测量试件在加热过程中... 目的研究低密度碳/酚醛复合材料在不同地面加热实验测试响应的差异性,指导材料在实际应用环境下的高温响应分析。方法对低密度碳/酚醛复合材料开展了热流为400 kW/m^2的单侧石英灯辐射加热实验,利用热电偶测温系统测量试件在加热过程中不同位置的温度时间历程,并对试件的烧蚀形貌和微观结构进行观测。同时与热流为464k W/m^2的氧乙炔加热陶瓷板辐射加热实验结果进行对比分析,并且采用有限元方法对材料的传热传质多场耦合计算进行分析。结果对于石英灯辐射加热,在测量点升温到接近200℃时,温度响应拐点都依次出现。由于加热的辐射热源不同,在不同的辐射波段下,多孔材料吸收和发射的热量不同,短时间内氧乙炔加热陶瓷板辐射加热使材料内部升温速率比石英灯辐射加热实验的要快,但长时间加热时现象刚好相反。结论进行传热传质多场耦合计算材料高温响应时,合理确定材料宏观性能随温度的变化至关重要。 展开更多

关键词 低密度碳/酚醛复合材料 石英灯加热 传热传质 温度响应

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原子氧辐照碳/酚醛复合材料的表面形貌及其演变机理研究 被引量：2

12

作者 詹茂盛 郭丹丹 王凯 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期62-69,共8页

利用原子氧暴露地面模拟实验装置,分别对碳/酚醛复合材料、碳纤维和酚醛树脂进行了20h原子氧辐照,采用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外衰减全反射(ATR-FTIR)以及X射线光电子能谱(XPS)技术分析了原子氧对碳/酚醛复合材料的侵蚀行为。结... 利用原子氧暴露地面模拟实验装置,分别对碳/酚醛复合材料、碳纤维和酚醛树脂进行了20h原子氧辐照,采用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外衰减全反射(ATR-FTIR)以及X射线光电子能谱(XPS)技术分析了原子氧对碳/酚醛复合材料的侵蚀行为。结果表明,在原子氧环境中,酚醛树脂和碳纤维及碳/酚醛复合材料均发生质量损失,且碳/酚醛复合材料的质量损失率大于酚醛树脂与碳纤维之和。究其机理可知:复合材料中的孔隙和界面增大了原子氧的剥蚀面积,碳/酚醛树脂和碳纤维与原子氧的作用符合"掏蚀"模型,树脂表面出现孔洞,酚醛树脂中亚甲基和醚键易被原子氧氧化,碳纤维表面的上浆剂在原子氧环境中首先被剥蚀,而后裸露的碳纤维本体与原子氧作用导致纤维截面不再呈圆形,且尺寸减小,表面出现浅而宽的沟槽,最终纤维被氧化生成了大量的—O—CO和—CO基团。 展开更多

关键词 碳/酚醛复合材料 原子氧 剥蚀 机理

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