酚醛樹脂浸漬碳纖維三維編織體的成型與燒蝕行為研究.pdf

1、酚醛浸漬碳纖維燒蝕體(PICA)是一種新型低密度、低熱導(dǎo)率和低燒蝕量的防熱復(fù)合材料，能夠應(yīng)用于高熱流、高溫等極端環(huán)境下飛行器大面積防熱系統(tǒng)。本文以硼改性酚醛樹脂為基體，以碳纖維三維編織體為增強(qiáng)體，利用常壓和真空浸漬兩種工藝，制備了PICA材料。
　　本研究通過測量酚醛樹脂的表面張力以及與碳纖維單絲的潤濕性，從理論上證明了材料制備的可行性。利用酚醛樹脂固化過程的DSC分析，制定了制備材料的樹脂固化工藝?？疾炝朔尤渲瑥氖覝刂?100

2、℃的熱重分析。測量了 PICA制品的密度及孔隙率，分析了浸漬工藝和編織體密度對制品的密度和孔隙率的影響。測試了制品的壓縮力學(xué)性能和燒蝕性能，利用氧乙炔燒蝕試驗考核了酚醛浸漬碳纖維編織體材料的抗燒蝕性能。分析了編織體密度對力學(xué)性能和燒蝕性能的影響。利用SEM分析了燒蝕前后試樣的微觀組織形貌。實驗結(jié)果表明，隨著溫度的升高，酚醛樹脂溶液的表面張力增大，樹脂與纖維的接觸角減小，兩者表現(xiàn)出較好的潤濕性，證明了材料制備完全可行。在室溫至550℃的較

3、低溫度區(qū)間里面，只釋放出溶劑以及小分子物，樹脂質(zhì)量損失較小。在550℃至1100℃的溫度區(qū)間，樹脂主要發(fā)生氧化反應(yīng)，質(zhì)量損失嚴(yán)重。根據(jù)DSC分析結(jié)果，制定了180℃為固化峰值溫度。對于相同的纖維編織體，浸漬時間對制品密度和孔隙率基本沒有影響，而經(jīng)過預(yù)壓緊、超聲波振蕩和真空浸漬得到制品，其密度提高，孔隙率有所下降?？梢缘玫教祭w維編織體密度對最終制品密度影響較大。隨著編織體密度增大，制品密度增大，兩者基本成正比關(guān)系。隨著編織體密度的增加，應(yīng)