超輕質(zhì)碳/酚醛復(fù)合材料是一種新型防/隔熱一體化碳化型微燒蝕熱防護復(fù)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(shù)要求。超輕質(zhì)碳/酚醛復(fù)合材料由納米孔酚醛樹脂氣凝膠填充碳纖維三維網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)復(fù)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(jié)構(gòu)”。本課題制備了短切碳纖維碳粘接骨架/酚醛氣凝膠復(fù)合材料和連續(xù)碳纖維針刺氈/酚醛氣凝膠復(fù)合材料,其屬性參數(shù)均按需可調(diào),且壓濾成型工藝或纖維編織工藝決定了復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都具有橫觀各向同性的特點。電弧風(fēng)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(zhì)量引射熱阻塞效應(yīng)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(dǎo)熱系數(shù)有效地阻隔了熱能量向內(nèi)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(yīng)層、酚醛熱解層和原始材料層的四層結(jié)構(gòu)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(nèi)部發(fā)生了復(fù)雜的熱量傳遞和質(zhì)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(yīng)和質(zhì)量引射等復(fù)雜因素影響的燒蝕行為...

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)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(fù)使用，服役中沒有或者僅有極少質(zhì)量損量調(diào)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(jié)....

圖1-2非燒蝕型熱防護材料的能量調(diào)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(fù)使用，服役中沒有或者僅有極少質(zhì)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(jié)構(gòu)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(diào)節(jié)機制[13]

圖1-3燒蝕型熱防護材料的能量調(diào)節(jié)機制[13]型熱防護材料以高溫下的化學(xué)反應(yīng)或物理相變等物質(zhì)消耗過理分為表面燒蝕和熱解燒蝕，對應(yīng)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(zhì)量損失和內(nèi)部熱分燒蝕材料的力學(xué)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(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文質(zhì)碳化型燒蝕熱防護材料燒蝕材料密度低于1.0g/cm3，按結(jié)構(gòu)特點分為蜂窩增強低密輕質(zhì)陶瓷燒蝕材料（LCAs）。前者以酚醛蜂窩結(jié)構(gòu)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