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介绍了不同再入飞行器热防护材料的特点,指出长时间飞行器对防热层的要求.通过纤维织物改性和树脂基体改性研制了新型防隔热材料,并进行了性能测试和研究.结果表明:新型改性纤维/酚醛复合材料比传统的树脂基防热材料具有更好的隔热性能和抗烧蚀剥蚀性能,能够满足中低焓值、较低热流、烧蚀时间较长(300～700 s)防热部件的防隔热要求.

关键词: 树脂基复合材料 , 长时间 , 烧蚀 , 防热 , 隔热

聚酰胺改性酚醛树脂及泡沫性能

缪长礼 , 匡松连 , 张宗强 , 王志才

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.02.015

为了改善酚醛泡沫的韧性,采用聚酰胺对酚醛树脂进行了改性,并通过化学发泡法制备了不同含量聚酰胺改性酚醛泡沫,借助DSC曲线、凝胶化时间、弯曲强度、SEM照片等表征方法研究了聚酰胺对酚醛树脂及泡沫性能的影响.结果表明:聚酰胺与酚醛树脂发生了共固化反应；酚醛树脂的反应活性随着聚酰胺含量的增加逐渐降低；加入的聚酰胺有效的改善了酚醛泡沫的韧性；酚醛泡沫弯曲强度随着聚酰胺含量的增加呈现先增加后减小的趋势,当聚酰胺含量为10wt％时,弯曲强度达到最大,比未改性的提高了约81％；酚醛泡沫SEM照片显示少量聚酰胺可以改善泡沫的泡孔结构,当聚酰胺加入量为10wt％时,酚醛泡沫泡孔结构最好,泡孔大小均匀,平均直径约为400μm.

关键词: 聚酰胺 , 改性 , 酚醛树脂 , 泡沫

树脂基防热材料长时间烧蚀后的变形问题

张宗强 , 匡松连 , 缪长礼 , 尚龙

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.02.013

针对树脂基防热材料长时间烧蚀后变形问题进行了分析,通过对某改性石英纤维织物/酚醛复合材料烧蚀后碳层厚度、不同温度线胀系数及力学性能的测试分析,提出内部热应力是导致材料长时间烧蚀后变形的主要原因.

关键词: 树脂基防热材料 , 长时间烧蚀 , 变形

原位聚合法制备三维编织纤维增强尼龙复合材料

张宗强 , 王玉林 , 万怡灶 , 李建 , 赵伟栋

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2003.05.009

选择液态原位聚合法成功地制备出性能较好的三维编织碳纤维增强尼龙6复合材料(C3D/PA6)及三维编织芳纶纤维增强尼龙6复合材料(K3D/PA6);并对两种复合材料的力学性能进行了比较.研究发现,C3D/PA6的弯曲强度和弯曲模量均高于K3D/PA6,而K3D/PA6则比C3D/PA6具有更高的抗冲击强度和剪切强度.

关键词: 原位聚合 , 三维编织 , 复合材料 , 尼龙

纤维体积分数对K3D/MCPA复合材料力学性能的影响

雷雨 , 万怡灶 , 张宗强 , 王玉林

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.06.012

本文研究了纤维体积分数对三维编织芳纶纤维增强铸性尼龙(简称K3D/MCPA)复合材料力学性能的影响.研究表明,K3D/MCPA复合材料有优异的抗冲击性能,冲击强度比三维编织芳纶纤维增强铸性尼龙(简称C3D/MCPA)和纯基体均有大幅度的提高,且随着纤维体积的提高而升高.K3D/MCPA复合材料剪切强度随纤维体积比的增大而增大,其纵向剪切强度低于纯基体和C3D/MCPA复合材料,但其横向剪切强度高于它们.K3D/MCPA复合材料弯曲强度与弯曲模量随纤维体积比的提高而提高,但与相同体积比的C3D/MCPA相比,K3D/MCPA的弯曲强度与弯曲模量均较低.

关键词: 纤维体积分数 , 三维编织芳纶纤维 , 铸型尼龙 , 力学性能

低温聚合物基复合材料研究进展

赵伟栋 , 张宗强 , 耿东兵 , 熊玉峰 , 王文虎

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2003.05.005

对耐低温树脂基复合材料的研究背景及国内外研究现状进行了概述,并对聚合物基纳米复合材料,特别是插层复合材料的性能作了介绍.提出了解决液氢贮箱耐低温、防渗漏关键技术的研究设想.

关键词: 聚合物基复合材料 , 纳米复合材料 , 低温性能 , 重复使用运载器

三维混杂碳纤维/芳纶纤维增强尼龙复合材料力学性能研究

张宗强 , 王玉林 , 万怡灶 , 雷雨 , 赵伟栋

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2004.01.009

制备了三维混杂碳纤维/芳纶纤维增强尼龙复合材料(HY/PA)并对其力学性能进行了测试.研究表明:由于芳纶纤维的加入,使碳纤维增强尼龙复合材料(CF/PA)的抗冲击性能有了显著提高,HY/PA的抗冲击强度随芳纶纤维体积分数的增大而有所提高;另外,HY/PA在改善CF/PA的横向剪切强度的同时,也改善了芳纶纤维增强尼龙复合材料(KF/PA)的纵向剪切强度;同时,混杂效应对HY/PA的弯曲性能的影响最为显著,HY/PA的弯曲强度、弯曲模量均高于任一种单一纤维复合材料.

关键词: 三维编织 , 混杂复合材料 , 碳纤维 , 芳纶纤维

树脂基复合材料的分解防热效率

郭梅梅 , 匡松连 , 华小玲 , 张宗强

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.02.014

为了提高树脂基复合材料烧蚀中的热阻塞效应,同时避免因为加入过量树脂引起的复合材料脆性较大的问题,本文提出了引入可分解纤维改性的方法来解决这一矛盾.通过比较,筛选出了分解性质与酚醛树脂相似的可分解纤维,制备了改性纤维/酚醛复合材料.电弧风洞烧蚀试验结果显示,20 mm厚的改性纤维/酚醛在最高热面温度1 300℃、总加热时间600 s的条件下背面温升比相同条件下高硅氧/酚醛低约40℃,表现出很好的烧蚀防热性能,与材料设计的初衷相符.因此,引入可分解纤维的方法是一种有效改善复合材料性能的方法.

关键词: 树脂基复合材料 , 热阻塞效应 , 防热

纤维增强尼龙复合材料的摩擦磨损性能研究

雷雨 , 王玉林 , 万怡灶 , 张宗强 , 郑立允

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2004.01.010

分别研究了不同条件下连续C纤维和三维编织纤维增强铸型尼龙复合材料的摩擦磨损性能,并对磨痕和磨屑表面形貌进行了观察和分析.结果表明:干摩擦条件下三维编织C纤维增强铸型尼龙(简称C3D/MCPA)复合材料的磨损率明显低于连续C纤维增强铸型尼龙(简称CL/MCPA)复合材料;水润滑条件下C3D/MCPA复合材料的摩擦系数和磨损率几乎为干摩擦时的50%.三维编织C纤维/芳纶纤维混杂增强铸型尼龙(简称HF/MCPA)复合材料中随C纤维相对体积比的提高,磨损率下降而摩擦系数变化不大.

关键词: 三维编织纤维 , 铸型尼龙 , 复合材料 , 摩擦 , 磨损