與近地軌道速度再入的航天飛行器相比,深空探測(cè)與載人登月返回艙以第二宇宙速度再入大氣層時(shí)會(huì)經(jīng)受更嚴(yán)重的氣動(dòng)加熱,對(duì)熱防護(hù)材料的性能提出了更高的要求。輕質(zhì)炭化材料是未來深空探測(cè)及載人航天返回艙熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵材料,新型PICA復(fù)合材料(Phenolic impregnated carbon ablator)是其中的典型代表。雖然PICA滿足了高超聲速飛行器熱防護(hù)輕質(zhì)與隔熱的需求,但其抗燒蝕性能及熱防護(hù)效率亟待提高。利用碳纖維針刺氈和硼改性酚醛樹脂,采用真空浸漬法制備了 PICA,并通過性能表征對(duì)其制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化,確定了 PICA制備的技術(shù)途徑。通過非等溫DSC法及正交試驗(yàn)優(yōu)化了 PICA的固化工藝;以層間剪切強(qiáng)度為評(píng)估指標(biāo)確定了碳纖維針刺氈的表面處理工藝;研究了碳纖維針刺氈密度及浸漬劑濃度對(duì)材料最終密度、壓縮強(qiáng)度及導(dǎo)熱系數(shù)的影響。結(jié)果表明:固化升溫速率對(duì)材料壓縮強(qiáng)度影響較大,單純依靠非等溫DSC法和外推法不能得到最優(yōu)的固化溫度,PICA最優(yōu)固化工藝為120℃ 1h+ 170℃ 1h,固化升溫速率為1℃/min,此時(shí)PICA的壓縮強(qiáng)度最高;在常溫下,采用濃硝酸對(duì)碳纖維針刺氈進(jìn)行表面處理時(shí)...

【文章頁(yè)數(shù)】：152 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－４不同熱壁熱流下燒蝕后的ＳＬＡ－５６１Ｖ［Ｕ］??

第１章緒論??＿，??圖１＿３ＳＬＡ－５６１Ｖ熱防護(hù)結(jié)構(gòu)及鋁蜂窩承載結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?１－３?ＳＬＡ－５６１Ｖ?ｔｈｅｒｍａｌ?ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｎｄ?ａｌｕｍｉｎｕｍ?ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??（ａ）?０．３?ＭＷ／ｍ２?（ｂ）?０．９....

圖１－５?“神舟”飛船返回艙外形［１５】??Ｆｉ．?１－５?Ｔｈｅ?ｒｅ－ｅｎｔｒｍｏｄｕｌｅ’ｓ?ｏｕｔｌｉｎｅ?ｏｆ?“ｓｈｅｎｚｈｏｕ”?ｓａｃｅｃｒａｆｔ丨１５１??

度燒蝕材料。這種燒蝕材料是利用預(yù)制體成型及真空大面積灌注工藝，在玻璃酚??醛蜂窩中灌注含有增強(qiáng)纖維、空心玻璃微球、空心酚醛微球填料的苯基硅橡膠制??備的低密度燒蝕材料�！吧裰邸憋w船返回艙外形如圖１－５所示。按照各部位再入環(huán)??境的不同，研制了兩種不同密度的燒蝕材料。防熱大底及側(cè)壁....

圖１－７不倍下ＦｉｂｅｒＦｏｒｍ觀［２５］??

⑻低倍?（ｂ）高倍??圖１－６不同放大倍數(shù)下Ａｍｅｓ研究中心制備的：ＰＩＣＡ微觀結(jié)構(gòu)［２５］??Ｆｉｇ．１－６?Ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓ?ｏｆ?ＰＩＣＡ?ｐｒｅｐａｒｅｄ?ｂｙ?Ａｍｅｓ?Ｒｅｓｅａｒｃｈ?Ｃｅｎｔｅｒ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ１２５１....

圖１－６不同放大倍數(shù)下Ａｍｅｓ研究中心制備的：ＰＩＣＡ微觀結(jié)構(gòu)［２５］??

（ａ）低倍?（ｂ）高倍??圖１－７不同放大倍數(shù)下ＦｉｂｅｒＦｏｒｍ微觀結(jié)構(gòu)［２５］??Ｆｉｇ．?１－７?Ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓ?ｏｆ?ＦｉｂｅｒＦｏｒｍ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ?［２５］??ＰＩＣＡ最早應(yīng)用于“星辰號(hào)”（Ｓｔａｒｄｕｓｔ）返回艙。由....

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