近年來以高超聲速飛行器為代表的各類新型飛行器得以快速發(fā)展,ZrB₂基超高溫陶瓷由于其出色的耐溫性能和高強度常用作飛行器熱防護材料。但其較高的密度和導熱系數(shù),限制了其大規(guī)模的應用。在飛行器非結構部位更注重熱防護材料的工藝性、輕質、防/隔熱功能相結合等特性,對材料強度要求較低。將有機硅樹脂同ZrB₂基陶瓷相結合,使其兼?zhèn)淞己霉に囆�、耐溫、低導熱系�?shù)和較低密度等性質,對實現(xiàn)ZrB₂基超高溫陶瓷大范圍應用具有重要意義。本論文選用具有高溫穩(wěn)定性的ZrB₂,復配Si、SiO₂、B₄C和短切碳纖維,經(jīng)1500℃/1 h熱處理制備了ZrB₂基多孔陶瓷材料。所制備的多孔陶瓷試樣具有良好的維形能力,密度為1.926 g/cm³。在高溫條件下各組分協(xié)同反應,形成外層為致密氧化層、內(nèi)部為多孔的結構。試樣在25℃下導熱系數(shù)為1.670 W·m^-1·K^-1,1000℃時為2.5...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 論文背景及研究的目的和意義
    1.2 熱防護材料研究進展
        1.2.1 熱防護系統(tǒng)的設計及作用
        1.2.2 熱防護材料的發(fā)展歷程
        1.2.3 超高溫熱防護材料的研究進展
    1.3 樹脂基熱防護材料的制備及應用
        1.3.1 樹脂耐熱性分析
        1.3.2 樹脂基熱防護材料制備及應用
    1.4 熱防護材料增強及增韌研究
        1.4.1 一維納米材料特性及制備
        1.4.2 熱防護材料增強增韌研究
    1.5 主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料與實驗方法
    2.1 實驗原料及所用儀器
        2.1.1 實驗主要原料
        2.1.2 實驗主要儀器
    2.2 ZrB₂基多孔陶瓷的制備
        2.2.1 ZrB₂基多孔陶瓷制備工藝
        2.2.2 催化劑負載及二元相構筑
    2.3 有機硅樹脂結構轉化分析
    2.4 有機硅改性ZrB2基多孔陶瓷的制備
        2.4.1 活性填料表面改性
        2.4.2 有機硅改性ZrB2基多孔陶瓷的制備及調(diào)控
    2.5 性能測試與表征
        2.5.1 組織微觀分析觀察
        2.5.2 物理性能測試
        2.5.3 壓縮力學性能測試
第3章 ZrB2基多孔陶瓷的制備及二元相結構構筑
    3.1 引言
    3.2 ZrB₂基多孔陶瓷材料的制備
    3.3 ZrB₂基多孔陶瓷高溫反應研究
        3.3.1 熱處理溫度對ZrB2基多孔陶瓷力學性能的影響
        3.3.2 熱處理溫度對ZrB2基多孔陶瓷微結構的影響
        3.3.3 ZrB₂基多孔陶瓷材料的高溫反應
    3.4 ZrB₂基多孔陶瓷材料防隔熱性能研究
        3.4.1 防熱性能研究
        3.4.2 隔熱性能研究
    3.5 碳纖維–CNTs二元相結構構筑
        3.5.1 催化劑的選擇及負載方式設計
        3.5.2 短切碳纖維–CNTs二元相結構構筑
        3.5.3 短切碳纖維–CNTs二元相結構原位強韌化作用研究
    3.6 本章小結
第4章 有機硅改性ZrB2基多孔陶瓷的制備及優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 有機硅樹脂耐熱性及高溫轉化研究
        4.2.1 有機硅樹脂耐熱性研究
        4.2.2 有機硅樹脂高溫結構轉化研究
    4.3 有機硅改性ZrB2基多孔陶瓷的制備及影響分析
        4.3.1 有機硅改性ZrB2基多孔陶瓷的制備
        4.3.2 熱處理溫度對有機硅改性ZrB2基多孔陶瓷的影響分析
        4.3.3 硅樹脂含量對有機硅改性ZrB2基多孔陶瓷的影響分析
        4.3.4 纖維含量對有機硅改性ZrB2基多孔陶瓷的影響分析
        4.3.5 空心微球含量對有機硅改性ZrB2基多孔陶瓷的影響分析
    4.4 有機硅改性ZrB2基多孔陶瓷的強化研究
    4.5 有機硅改性ZrB2基多孔陶瓷防熱性能分析
    4.6 有機硅改性ZrB2基多孔陶瓷隔熱性能分析
    4.7 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：4015594