石英玻璃因其良好的耐高溫性能、低的熱導率和熱膨脹系數(shù)以及良好的介電性能,成為高溫透波領(lǐng)域主要候選材料。但單一的石英玻璃力學強度低,石英纖維增強石英玻璃是改善石英玻璃力學性能較為有效的方式。本文以石英短纖維、石英纖維編織布和自制的石英纖維網(wǎng)胎為主要原料,采用針刺工藝制備了復合材料的預制體,并通過凝膠-溶膠工藝制備了SiO₂f/SiO₂復合材料,主要研究了預制體中纖維的尺寸、硅溶膠的濃度、浸漬方式、燒結(jié)溫度等工藝參數(shù)對復合材料浸漬性能和力學性能的影響,通過調(diào)整工藝參數(shù),使SiO₂f/SiO₂復合材料獲得最佳性能,以下是本文的主要研究內(nèi)容:預制體制備時添加短纖維可以增加Z向纖維的數(shù)量,增強Z向結(jié)合力,纖維的體積分數(shù)隨著短纖維量的增加而增加。其中,當石英纖維網(wǎng)胎與短纖維質(zhì)量比1:1時,預制體中纖維的體積分數(shù)較高,達到了18.4 Vol%,當石英纖維編織布與短纖維的質(zhì)量比2:1時,預制體中纖維的體積分數(shù)最高達到了35 Vol%;預制體制備時添加二氧化硅粉體可以顯著提高預制體的初始密度,縮短浸漬周期,當粉體質(zhì)量... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

溶膠-凝膠工藝流程圖

而且在編織體各向異性突出，導致復合材料的可靠性降低。以目前相對成熟的 2.5D 編制為例，如圖1-2 所示，從圖中可以看出，在平面內(nèi)取一個基本單元，并沒有沿基本單元長度方向的連續(xù)纖維，而且平面內(nèi)不同角度之間，纖維束的排布方向有很大的差異，因此，以編織體為增強體制備的復合材料不同方向的力學強度差別很大。本實驗針對現(xiàn)有工藝的不足，借鑒制作保溫材料常用的針刺成型工藝，制備復合材料所需的預制體，針刺成型工藝是將片層狀的二維材料層疊，然后利用帶有鉤刺的刺針在鋪層纖維的縱向進行針刺，從而可以將二維平面內(nèi)的纖維拉扯至垂直于二維平面的方向，相鄰的兩層均進行針刺，最后將大量的縱向纖維連接起來，形成三維的織物。此種工藝相較于纖維布鋪排成型方式，增加了縱向的纖維束縛，增加了層間結(jié)合力；相較于編織工藝，針刺工藝更加簡便，成型速度快，a b

圖 1-2 2.5D 編織基本單元示意圖索，本課題以高純石英纖維為原料，采用氣流然后將網(wǎng)胎層疊針刺，制備石英纖維針刺氈作入短纖維和纖維布，以提高預制體的縱向約束英纖維氈為原料，采用相對廉價的硅溶膠浸漬預制體在復合材料領(lǐng)域的應用探索道路。容石英纖維為原料，采用針刺工藝制備石英纖價硅溶膠浸漬，主要有如下研究內(nèi)容：D 石英纖維針刺預制體的制備工藝，分別采用的石英纖維網(wǎng)胎為原料，制備預制體，并探制備工藝；英纖維針刺氈為增強體的 SiO2f/SiO2復合材料

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3490448