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(hù)復(fù)合材料,旨在匹配輕量化深空探測(cè)返回再入航天器的熱防護(hù)技術(shù)要求。超輕質(zhì)碳/酚醛復(fù)合材料由納米孔酚醛樹(shù)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(shù)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(guān)各向同性的特點(diǎn)。電弧風(fēng)洞駐點(diǎn)燒蝕典型工況考核實(shí)驗(yàn)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(dòng)加熱被大量耗散。熱物性測(cè)試和熱分析實(shí)驗(yàn)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(guò)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(dòng)量運(yùn)輸過(guò)程。基于防/隔熱機(jī)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(yè)數(shù)】：108 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1非燒蝕型和燒蝕型熱防護(hù)系統(tǒng)的適用范圍[11]

圖1-1非燒蝕型和燒蝕型熱防護(hù)系統(tǒng)的適用范圍[11].1非燒蝕型熱防護(hù)材料非燒蝕型熱防護(hù)材料一般可重復(fù)使用，服役中沒(méi)有或者僅有極少質(zhì)量損量調(diào)節(jié)機(jī)制見(jiàn)圖1-2。非燒蝕型熱防護(hù)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(diǎn)金屬，以材料的熱主，其結(jié)....

圖1-2非燒蝕型熱防護(hù)材料的能量調(diào)節(jié)機(jī)制[13]

圖1-1非燒蝕型和燒蝕型熱防護(hù)系統(tǒng)的適用范圍[11]燒蝕型熱防護(hù)材料蝕型熱防護(hù)材料一般可重復(fù)使用，服役中沒(méi)有或者僅有極少質(zhì)節(jié)機(jī)制見(jiàn)圖1-2。非燒蝕型熱防護(hù)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(diǎn)金屬，以材料其結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但是顯得笨重而低效，且在大熱載....

圖1-3燒蝕型熱防護(hù)材料的能量調(diào)節(jié)機(jī)制[13]

圖1-3燒蝕型熱防護(hù)材料的能量調(diào)節(jié)機(jī)制[13]型熱防護(hù)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(guò)理分為表面燒蝕和熱解燒蝕，對(duì)應(yīng)地分別稱(chēng)為非碳化和碳化于極端氣動(dòng)加熱環(huán)境時(shí)，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(shí)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(guān)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(hù)材料燒蝕材料密度低于1.0g/cm3，按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為蜂窩增強(qiáng)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(shù)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(hào)：3908809