纤维类型对可瓷化酚醛树脂基复合材料高温力学性能与线膨胀系数的影响开题报告
2020-02-20 10:24:01
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1目的及意义
随着航空航天领域的快速发展,各类航天飞行器在高速飞行过程中急需轻质的热防护烧蚀材料。可陶瓷化聚合物复合材料是一种可应用于航天飞行器的新概念防火材料。可陶瓷化聚合物复合材料与传统的高分子复合材料有很大的不同,是以聚合物作基体,然后添加成瓷填料、助熔剂和其他辅助功能助剂通过普通高分子成型工艺而制成。普通的聚合物复合材料在高温环境下会分解成粉末或气体,基本不具备力学强度。可陶瓷化聚合物复合材料在常温下的性能与普通聚合物复合材料性能基本一样,且成型加工方式也相同,但是可陶瓷化材料在高温环境下能够形成一层具有一定力学强度的陶瓷结构,防止内部的聚合物进一步裂解,从而保护该复合材料不被完全破坏。且可陶瓷化聚合物复合材料还可克服普通高分子聚合物复合材料燃烧过程中释放大量有毒气体的缺点,进一步扩宽了其在阻燃和防火领域的应用。
酚醛树脂基热防护材料因其具有耐烧蚀性能适中、物理力学性能良好、工艺性好、成本低等优良性能,各类纤维增强的可陶瓷化酚醛基复合材料是较理想的烧蚀防热材料。随着先进飞行器热防护时间的增长,在提高纤维增强酚醛树脂基复合材料烧蚀性能的同时,通过纤维编织提高其高温力学性能也是发挥热防护性能的关键。本文将讨论不同种类、不同编织形式的纤维对可陶瓷化酚醛树脂基复合材料高温力学性能与线膨胀系数的影响并结合社会、健康、安全、成本以及环境等因素综合分析不同种类及编织形式纤维增强的酚醛基复合材料在航空航天领域的应用。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究的主要内容
(1)以酚醛树脂膜为基体,制备不同种类、编织形式的纤维增强可瓷化酚醛树脂基复合材料;
(2)不同种类、编织形式的纤维增强可瓷化酚醛树脂基复合材料马弗炉静烧-力学性能测试、高温力学性能测试、线膨胀系数测试。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成好英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器及设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-6周:按照设计方案,制备可瓷化酚醛树脂基复合材料。
第7-10周:通过马弗炉静烧-力学性能测试、高温力学性能测试、线膨胀系数测试,找出温度对复合材料的破坏机制。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]林志远, 邢会华, 侯晓, 王立武. 针刺c / c复合材料高温力学性能试验及本构关系(英文)[j/ol]. 固体火箭技术:1-7[2018-12-23].
[2]杨滔, 丁杰, 罗海涛, 黄志雄, 杨威, 季亦同. 石英立体织物 / 酚醛复合材料高温力学性能模型研究[j]. 玻璃钢/复合材料,2018(11):64-67.
[3]孙超明, 卢东滨, 孙燚. rtm工艺用酚醛树脂性能及耐烧蚀复合材料成型技术研究[j]. 玻璃钢 / 复合材料,2018(10):102-107.