高超聲速航天飛行器熱防護(hù)材料與結(jié)構(gòu)是關(guān)系其安全的關(guān)鍵熱防護(hù)技術(shù)。陶瓷纖維隔熱瓦是一種纖維型剛性多孔隔熱材料,纖維在搭接處形成較強(qiáng)的粘結(jié),氣孔率達(dá)80-95%,具有耐高溫、高強(qiáng)度、低密度、低熱導(dǎo)率、耐沖刷和穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),是航天飛機(jī)和X系列高超聲速飛行器大面積熱防護(hù)的必選材料。本論文擬Si-O-C氣凝膠浸漬到剛性多孔纖維骨架內(nèi)部空間,經(jīng)干燥,高溫裂解等工藝步驟制備出Si-O-C氣凝膠/剛性多孔纖維復(fù)合材料。剛性多孔纖維骨架分為碳基和石英基兩類,由碳纖維和石英纖維分別經(jīng)纖維分散、濕坯成型、高溫?zé)Y(jié)等工藝過程制備而成。不同于傳統(tǒng)粉末燒結(jié)形成的陶瓷體,Si-O-C陶瓷由含硅聚合物前驅(qū)體經(jīng)縮合反應(yīng)、脫氫交聯(lián)、無機(jī)化和陶瓷化熱解而成,是硅、碳和氧原子構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。Si-O-C陶瓷是Si O2陶瓷中的O部分被C取代得到的,氧原子的兩個(gè)價(jià)電子均可以形成化學(xué)鍵,從而增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,有利于提高材料的熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能,有效克服了在高溫環(huán)境下,碳化物易氧化和氧化物因高蠕變速率所導(dǎo)致的低機(jī)械性能。本研究擬將上述兩種材料結(jié)合在一起,取長補(bǔ)短,旨在獲得力學(xué)性能更好,耐溫更高和更低熱導(dǎo)率的陶瓷基隔熱復(fù)合...

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 熱防護(hù)結(jié)構(gòu)與材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 陶瓷隔熱瓦的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 纖維多孔隔熱材料的應(yīng)用與制備
    1.3 硅氧碳陶瓷的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 硅氧碳陶瓷的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 硅氧碳陶瓷的性能
        1.3.3 硅氧碳?xì)饽z的應(yīng)用
    1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 分析測(cè)試方法
        2.3.1 掃面電子顯微鏡分析和X射線譜儀（EDS）
        2.3.2 XRD測(cè)試
        2.3.3 傅里葉紅外分析
        2.3.4 拉曼光譜分析
        2.3.5 X射線光電子能譜（XPS)
        2.3.6 熱重分析（TG)
        2.3.7 壓縮力學(xué)性能測(cè)試
        2.3.8 熱導(dǎo)率的測(cè)試
第3章 Si-O-C氣凝膠制備及性能表征
    3.1 引言
    3.2 Si-O-C氣凝膠的制備
    3.3 Si-O-C氣凝膠制備工藝
    3.4 Si-O-C氣凝膠性能表征
        3.4.1 微觀結(jié)構(gòu)分析
        3.4.2 化學(xué)結(jié)構(gòu)分析
        3.4.3 物相分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 碳基復(fù)合材料的制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 Cf/Si-O-C復(fù)合材料的制備
    4.3 復(fù)合材料的性能表征
        4.3.1 微觀結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 化學(xué)結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 熱重分析（TG)
        4.3.4 物相分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 石英基復(fù)合材料的制備及性能研究
    5.1 引言
    5.2 石英基隔熱復(fù)合材料的制備
        5.2.1 Si-O-C氣凝膠浸漬石英纖維多孔預(yù)制體復(fù)合材料的制備
        5.2.2 短切石英纖維彌散Si-O-C氣凝膠復(fù)合材料的制備
    5.3 復(fù)合材料的性能表征
        5.3.1 微觀結(jié)構(gòu)分析
        5.3.2 化學(xué)結(jié)構(gòu)分析
        5.3.3 熱穩(wěn)定性分析
        5.3.4 物相分析
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3885110