超輕質碳/酚醛復合材料是一種新型防/隔熱一體化碳化型微燒蝕熱防護復合材料,旨在匹配輕量化深空探測返回再入航天器的熱防護技術要求。超輕質碳/酚醛復合材料由納米孔酚醛樹脂氣凝膠填充碳纖維三維網(wǎng)絡骨架結構復合而成,厚度均勻的高分子樹脂薄膜包覆在纖維表面形成了特有的“霧凇結構”。本課題制備了短切碳纖維碳粘接骨架/酚醛氣凝膠復合材料和連續(xù)碳纖維針刺氈/酚醛氣凝膠復合材料,其屬性參數(shù)均按需可調,且壓濾成型工藝或纖維編織工藝決定了復合材料的結構和性質都具有橫觀各向同性的特點。電弧風洞駐點燒蝕典型工況考核實驗證明了材料的耐燒蝕性能優(yōu)異,高溫表面輻射和質量引射熱阻塞效應使氣動加熱被大量耗散。熱物性測試和熱分析實驗表明了材料的熱絕緣性能極佳,酚醛氣凝膠的熱分解吸熱和材料沿厚度方向較低的導熱系數(shù)有效地阻隔了熱能量向內部傳遞。材料燒蝕過程中表現(xiàn)出了分層特性,可描述為燒蝕后退層、碳化反應層、酚醛熱解層和原始材料層的四層結構物理模型。在表面燒蝕和體積燒蝕的耦合作用下,材料表面及其內部發(fā)生了復雜的熱量傳遞和質量/動量運輸過程�；诜�/隔熱機理分析,建立了以固相為主體并考慮了熱解反應和質量引射等復雜因素影響的燒蝕行為...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1非燒蝕型和燒蝕型熱防護系統(tǒng)的適用范圍[11]

圖1-1非燒蝕型和燒蝕型熱防護系統(tǒng)的適用范圍[11].1非燒蝕型熱防護材料非燒蝕型熱防護材料一般可重復使用，服役中沒有或者僅有極少質量損量調節(jié)機制見圖1-2。非燒蝕型熱防護材料有熱沉式和輻射式兩種熱[12]：熱沉式一般選用涂鎳銅或鈹?shù)却蟊葻岬母呷埸c金屬，以材料的熱主，其結....

圖1-2非燒蝕型熱防護材料的能量調節(jié)機制[13]

圖1-1非燒蝕型和燒蝕型熱防護系統(tǒng)的適用范圍[11]燒蝕型熱防護材料蝕型熱防護材料一般可重復使用，服役中沒有或者僅有極少質節(jié)機制見圖1-2。非燒蝕型熱防護材料有熱沉式和輻射式兩熱沉式一般選用涂鎳銅或鈹?shù)却蟊葻岬母呷埸c金屬，以材料其結構雖然簡單，但是顯得笨重而低效，且在大熱載....

圖1-3燒蝕型熱防護材料的能量調節(jié)機制[13]

圖1-3燒蝕型熱防護材料的能量調節(jié)機制[13]型熱防護材料以高溫下的化學反應或物理相變等物質消耗過理分為表面燒蝕和熱解燒蝕，對應地分別稱為非碳化和碳化于極端氣動加熱環(huán)境時，非碳化型燒蝕材料僅在表面極其鄰耗；而碳化型燒蝕材料則同時經(jīng)歷了表面質量損失和內部熱分燒蝕材料的力學性能一....

圖1-4不同放大倍率下PICA的微觀形貌

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文質碳化型燒蝕熱防護材料燒蝕材料密度低于1.0g/cm3，按結構特點分為蜂窩增強低密輕質陶瓷燒蝕材料（LCAs）。前者以酚醛蜂窩結構承載絕熱樹脂泡沫等基體并填充酚醛微球或石英纖維，典型代表有DC-5026[16]、SLA-561V[17,18]和....

本文編號：3908809