烧蚀材料论文-潘羿吾

烧蚀材料论文-潘羿吾

导读:本文包含了烧蚀材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:硅树脂,低密度,石英纤维针刺毡,热力学性能

烧蚀材料论文文献综述

潘羿吾[1](2019)在《低密度纤维增强硅树脂烧蚀材料的制备和热力性能》一文中研究指出随着航天水平的发展,各国都提出了深空探测计划,旨在探索人类未来的宜居星球。深空探测计划的实施对所使用飞行器的热防护材料提出了更高的要求,包括防热材料的外形保持能力、优异的热学屏蔽效果、低的密度以及基本的力学强度等等。针对未来可能的长时间低热流的服役环境,进一步降低防隔热材料的密度,提高防热效率,本论文以甲基苯基硅树脂为基体材料,以石英纤维酚醛树脂预制体为增强相,γ―氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为固化剂,采用真空浸渍、减压抽滤结合减压干燥固化的工艺制备新型低密度纤维增强硅树脂烧蚀材料,并对所制备的材料进行热力学分析,对材料的烧蚀性能进行实验考核,并初步讨论防热机理。对硅树脂材料的固化行为进行研究,通过研究纯硅树脂的室温和高温两种固化方式,对比两种固化工艺所制备的硅树脂块体的密度等基本物理参数,分析了添加固化剂的树脂的粘度随温度的变化曲线,研究了高温固化过程中的材料化学键和官能团的变化情况,并优化了固化工艺和工艺参数。采用高温固化方式对硅树脂进行制备,高温固化的工艺为90℃1h-120℃1h-150℃1h-180℃3h,升温区间的升温速率为1℃/min,在真空干燥箱中进行干燥。采用连续石英纤维针刺毡作为烧蚀材料的增强材料,甲基苯基硅树脂作为树脂基体制备低密度纤维增强硅树脂烧蚀材料。研究烧蚀材料的宏微观特性及热力性能,最终表观密度均控制在0.30g/cm3以下,硅树脂在纤维间呈多种形式分布。力学性能最优材料为树脂浓度为40%固化剂含量为7%的组别,面内方向压缩强度达到3.85MPa,厚度方向压缩强度达到2.5MPa。热稳定性最好的组为树脂浓度为20%固化剂含量为3%的组别,在1000℃下仍然保持89.27%的残余质量,在室温和高温(800℃)下的热导率数据仅为0.032 W/(m·K)和0.442 W/(m·K)。利用丁烷火焰枪在约1000℃的材料响应温度中对制备的复合材料进行了200s-600s的烧蚀考核,分析了烧蚀后表面和背面的宏微观形貌以及材料的元素分布及产物分析,对烧蚀反应和烧蚀机理进行了初步的分析。复合材料的烧蚀性能较好,具有较低的质量烧蚀率和线烧蚀率,其中树脂浓度为20%固化剂含量为3%的组别具有较好的整体抗烧蚀性能,质量烧蚀率为2.022mg/s,线烧蚀率为0.748μm/s。微观形貌及面扫能谱分析表明,纤维表面和纤维之间的树脂热解收缩成不规则的块体,但仍然保持整体性,在空气中的烧蚀使材料发生了氧化反应。材料的热量传导形式主要为热对流和热辐射,树脂和纤维在热流的侵蚀下均出现了一定程度的质量衰减和体积衰减,所制备的低密度纤维增强硅树脂烧蚀材料能够有效的抵御热流和抗烧蚀。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

肖芳[2](2019)在《女博士“异想天开”,新材料填补世界空白》一文中研究指出人物名片范景莲,市劳动模范,中南大学粉末冶金研究院难熔所所长,我国难熔金属学术带头人。人物故事熟悉范景莲的人,都喜欢叫她“范博士”。30多年里,范景莲只专注于做两件事,一是研发出目前世界上最耐高温抗烧蚀材料,二是将科研成果成(本文来源于《长沙晚报》期刊2019-04-25)

罗丽娟,梁馨,毛科铸,唐一壬,方洲[3](2018)在《环境温湿度对低密度烧蚀材料施工窗口的影响》一文中研究指出为了研究环境温湿度对低密度烧蚀材料施工窗口的影响,将低密度预混料在室内放置不同的时间后,再对其进行后续的灌注、固化、加工等处理,进而讨论基体黏度对烧蚀材料的宏观微观形貌及施工工艺的影响。结果表明:基体黏度随放置时间的增加而增加,且有拐点,拐点后环境温湿度对基体的黏度影响更加显着,温湿度越大,基体黏度增大越快;拐点前后灌注的低密度材料的密度、宏观形貌没有明显差别,但拐点前灌注的材料填料在树脂中分布均匀,树脂充分浸润填料,而拐点后灌注的材料填料分布不均匀,树脂不能充分浸润填料,存在孔隙。说明低密度预混料应在基体黏度拐点前进行灌注,环境温度湿度越大,施工窗口越短,反之亦然。(本文来源于《宇航材料工艺》期刊2018年06期)

李玮洁,葛敬冉,梁军[4](2018)在《基于孔隙结构控制的炭化烧蚀材料设计方法及其性能评估》一文中研究指出针对航天飞行器返回舱再入地球大气层的极端气动热环境挑战,亟需设计新型高效防热炭化复合材料。本文采用控制炭化烧蚀材料内部孔隙结构的方法,设计了叁种炭化复合材料,并且建立了热-流-化学耦合模型模拟此类材料的多场耦合行为,进而评估它们的防热性能。基于该多场耦合模型,首先,计算了均质炭化复合材料的烧蚀响应并与实验结果对比吻合良好,验证了本文所建立的多场耦合模型的准确性;随后,模拟了基于孔隙结构控制的新型炭化烧蚀材料的热-流-化学耦合行为,结果表明,控制烧蚀材料内部的初始孔隙结构分布,可以有效提高材料防热性能。例如,增加烧蚀材料背面孔隙含量能够促进有效热解气体流动通道的产生,促使热解气体向材料表面流动的过程中带走更多热量。本文有望为航天飞行器热防护系统设计提供理论指导与技术支撑。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(上)》期刊2018-11-23)

卓立军,易法军,孟松鹤,Daniel,Lesnic[5](2018)在《烧蚀材料热解反应非线性热源参数识别反问题》一文中研究指出烧蚀材料的热学参量表征对于再入飞行器热防护系统的内部传热过程监测与外部热环境评价具有重要意义。热防护材料体积烧蚀过程中,热解产生的反应热源项可简化为关于温度的非线性函数。本文致力于研究同时与时间、空间变量相关的热源强度识别反问题。利用内部若干点的温度测量数据,建立热源强度识别的反问题模型。采用基于Sobolev梯度的预条件共轭梯度法(PCGM)求解反问题,并与传统共轭梯度法(SCGM)比较。算例分析中,采用Frank-Kamenetskii公式对反应热源项进行近似处理,并采用正态分布随机序列模拟测量噪声。结果表明,PCGM相比于SCGM,所得辨识结果具有更高的精度与稳定性,噪声引起的波动得到显着抑制。同时,SCGM对应的目标函数梯度在终止时刻恒等于零,从而对于任意迭代初值,辨识结果在终止时刻恒等于迭代初值,而无法逼近真实解。反之,采用Neumann边界条件得到的Sobolev梯度在终止时刻不为零,因而PCGM降低了迭代初值对辨识精度的影响。相比于SCGM,本文提出的方法具有更优的鲁棒性。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(上)》期刊2018-11-23)

张帆,付立行,王瑶[6](2018)在《耐烧蚀材料对无阻燃剂叁元乙丙橡胶材料烧蚀性能的影响》一文中研究指出为了提高固体火箭发动机绝热层材料耐烧蚀性能,采用叁元乙丙橡胶、芳纶短纤纤维、硼酚醛树脂、过氧化二异丙苯为无阻燃剂绝热层材料的基本体系,研究了空心微珠、陶瓷微珠、玻璃鳞片、聚碳酸酯、苯并恶嗪树脂、甲基苯基硅树脂等耐烧蚀填料对叁元乙丙橡胶烧蚀性能的影响。结果表明,无机填料(空心微珠、陶瓷微珠、玻璃鳞片各10份)、聚碳酸酯15份、苯并恶嗪树脂15份、甲基苯基硅树脂15份,线烧蚀率依次减少,分别为(0.203~0.222)mm/s、0.185mm/s、0.165mm/s、0.154mm/s,甲基苯基硅树脂是最理想的耐烧蚀填料,对无阻燃剂耐烧蚀叁元乙丙橡胶研究具有一定的参考价值。(本文来源于《航天制造技术》期刊2018年04期)

程海明,洪长青,张幸红[7](2018)在《低密度烧蚀材料研究进展》一文中研究指出随着深空探测任务发展,飞船返回舱和星际探测器的大底和侧壁等部位的高热流密度、高焓值和长气动加热时间的热环境对热防护系统及材料的气动外形保持能力、轻量化、防热效率、隔热性能和长时间服役能力提出了更高的要求,使得具有烧蚀、隔热性能优异和结构重量轻等特点的低密度烧蚀材料备受关注.文章系统总结了低密度烧蚀材料的特点和发展历程,介绍了国内外蜂窝增强和纤维化多孔基体增强两类低密度烧蚀材料的研究进展及实际应用现状,重点介绍了蜂窝增强硅橡胶、蜂窝增强酚醛树脂和蜂窝增强有机硅树脂低密度烧蚀材料,以及硅树脂浸渍可重复使用陶瓷基体烧蚀材料和酚醛浸渍碳烧蚀材料为代表的轻质陶瓷烧蚀材料.针对我国发展新一代载人飞船的近地轨道、载人登月、载人登小行星、载人登火星等任务模式热防护系统的特殊需求,介绍了国内为新一代多用途载人飞船轻量化热防护系统研制所做的基础研究和应用研究.最后,分析了低密度烧蚀材料的国内外的技术差距并探讨了我国低密度烧蚀材料发展展望.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2018年05期)

高俊杰,俞继军,韩海涛,邓代英[8](2017)在《树脂基烧蚀材料细观传热特性预测》一文中研究指出低密度树脂基烧蚀材料在近年来的深空探测等航天器上得到了广泛的应用,为了更好地提高其隔热能力,需要对其传热机理进行分析,尤其是基于细观尺度的传热分析可以更好地探究其传热机理。依据对树脂基烧蚀材料的细观结构观测和统计分析,建立了不同尺度的单胞理论模型,并将计算结果与实验值进行比较,给出参数化影响规律。同时,建立了有限元随机模型,与实验值进行比较,并给出了基于有限元的参数化影响规律。结果表明,建立的单胞理论模型与实验值的误差,对于两种树脂基烧蚀材料,分别为12%和7.6%左右,从而验证了建立的理论模型的正确性;随机模型所得导热系数值与实验值误差在10%以内,验证了随机模型的正确性。所建模型和参数化分析所得规律对于树脂基烧蚀材料隔热性能的提高和加工工艺的改进具有重要意义。(本文来源于《航空学报》期刊2017年S1期)

黄赤[9](2016)在《烧蚀材料隔热层复合泡沫塑料的制备及性能研究》一文中研究指出随着航天技术的快速发展,对材料的防热和隔热提出了更高的要求,如何将防热与隔热结合起来实现结构性和功能性一体化成为热防护材料的研究重点。本文以隔热层材料作为研究对象,采用空心玻璃微球(HGM)和短切玻璃纤维填充硼酚醛树脂制备了复合泡沫塑料,系统研究了HGM和纤维含量以及热处理温度对复合泡沫塑料力学性能、热稳定性、隔热性的影响,为聚合物基防隔热材料的开发和设计提供了理论基础。采用APTES、NDZ-311和GA等不同偶联剂对HGM表面进行处理,发现通过改性有利于提高HGM与酚醛基体间的相容性和界面性能,同时能有效缓解颗粒的团聚。特别对于采用APTES和GA协同处理的HGM而言,其与酚醛基体间稳定的化学连接能够赋予复合泡沫塑料更好的性能。HGM的填充对体系热稳定的提高有明显作用,氮气条件下填充50vol.%HGM的复合泡沫塑料在900℃时残留率71.45%,对比未填充的酚醛固化物提高了22.32%。室温条件下,HGM的增加使酚醛复合泡沫塑料的抗压强度和弯曲强度有所下降,对比未填充的酚醛固化物,填充50vol.%HGM后分别下降了55.08%和67.00%。而随着热处理温度的升高,树脂基体的裂解使得材料力学性能大幅衰退,HGM的存在对材料力学性能形成了有效的补强作用,在400℃、600℃和800℃处理后,填充50vol.%HGM后的抗压强度和弯曲强度分别提高了246.67%和173.02%、199.07%和81.60%、107.87%和71.43%。弯曲强度的增加并没有抗压强度那样明显,这是由于在弯曲载荷模式下,基体的破坏是材料主要的失效方式,特别是经过高温热处理,基体热解后产生的无定型炭使得材料脆性更大,试样均呈现出典型的脆性断裂特点。由于体系中HGM的存在使得短切纤维的填充量受到一定的限制,少量纤维的填充对体系的热稳定性有轻微的提升,对比50vol.%HGM的复合泡沫塑料,填充1.5wt.%短切纤维后氮气条件下900℃残留率提高了3.54%。室温条件下,1.25wt.%纤维的填充很大程度上弥补了材料力学性能上的不足,在抗压强度和弯曲强度上提高了137.61%和80.27%。在400℃、600℃和800℃处理后,由于纤维的微屈曲和桥接作用,填充1.25wt.%纤维使复合泡沫塑料的抗压强度和弯曲强度分别提高了44.07%和89.51%、157.59%和51.35%、77.73%和156.32%。通过研究研究复合泡沫塑料中的传热机理发现,对于气孔孔径为微米级的酚醛复合泡沫塑料而言,体系孔隙中气体的对流传热忽略不计,且在常温条件下,辐射传热占材料总导热系数的比例远低于1%,酚醛复合泡沫塑料中的传热由基体固相导热和气相导热组成。HGM的填充有效的降低了材料的导热系数,尽管温度的升高使体系中辐射传热所占的比例逐渐提高,但是在1000℃以下体系的传热依然以固相传导传热为最主要的途径。因为排列方式无规和体积分数偏低,短切纤维的填充对酚醛复合泡沫塑料导热系数有轻微的提高,但是整体影响并不十分明显。试制了块状复合泡沫塑料和夹心结构,通过对比夹心结构与块状复合泡沫塑料的背温发现,夹心结构的最外层纤维片材起到一定的防热层作用,有利于背温的降低,对夹心结构的整体隔热性能有相当程度的提高。在酒精喷灯加热条件下,对比块状复合泡沫塑料,在上下两面分别粘接了纤维片材的夹心结构对热量的传递有显着的阻碍作用,使得60s时的背温由156.4℃降低至94.6℃,下降了39.51%。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2016-12-01)

薛华飞,程海明,洪长青,张幸红,姚秀荣[10](2016)在《碳化硅颗粒改性碳/酚醛烧蚀材料的制备与性能研究》一文中研究指出通过溶胶-凝胶法制备酚醛气凝胶,采用化学接枝方法将碳化硅陶瓷颗粒引入碳/酚醛体系中,制备新型有机无机杂化改性烧蚀材料,提高碳/酚醛烧蚀材料的高温抗氧化性和热绝缘性。经过120 s、热流密度为1.1 MW/m~2的氧乙炔烧蚀考核,在最佳分散剂含量下,碳化硅颗粒加入量为酚醛树脂质量的1%、3%、5%、10%的改性碳/酚醛烧蚀材料烧蚀外形均匀对称,烧蚀区域的碳纤维表面覆盖多孔酚醛树脂碳化后生成的纳米孔热解碳。随着碳化硅颗粒加入量增大,材料的线烧蚀率和质量烧蚀率均先降低后升高。烧蚀开始5 s后,材料表面温度即可达到1800℃以上并且不再明显变化,在距离烧蚀表面15 mm和30mm处试样内部的温度,经过120 s烧蚀考核后,温度峰值分别为1100℃和800℃,证明改性后的碳/酚醛烧蚀材料具有较好的热绝缘性能。(本文来源于《2016'中国溶胶-凝胶学术研讨会暨国际论坛论文摘要集》期刊2016-10-19)

烧蚀材料论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

人物名片范景莲,市劳动模范,中南大学粉末冶金研究院难熔所所长,我国难熔金属学术带头人。人物故事熟悉范景莲的人,都喜欢叫她“范博士”。30多年里,范景莲只专注于做两件事,一是研发出目前世界上最耐高温抗烧蚀材料,二是将科研成果成

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

烧蚀材料论文参考文献

[1].潘羿吾.低密度纤维增强硅树脂烧蚀材料的制备和热力性能[D].哈尔滨工业大学.2019

[2].肖芳.女博士“异想天开”,新材料填补世界空白[N].长沙晚报.2019

[3].罗丽娟,梁馨,毛科铸,唐一壬,方洲.环境温湿度对低密度烧蚀材料施工窗口的影响[J].宇航材料工艺.2018

[4].李玮洁,葛敬冉,梁军.基于孔隙结构控制的炭化烧蚀材料设计方法及其性能评估[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(上).2018

[5].卓立军,易法军,孟松鹤,Daniel,Lesnic.烧蚀材料热解反应非线性热源参数识别反问题[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(上).2018

[6].张帆,付立行,王瑶.耐烧蚀材料对无阻燃剂叁元乙丙橡胶材料烧蚀性能的影响[J].航天制造技术.2018

[7].程海明,洪长青,张幸红.低密度烧蚀材料研究进展[J].哈尔滨工业大学学报.2018

[8].高俊杰,俞继军,韩海涛,邓代英.树脂基烧蚀材料细观传热特性预测[J].航空学报.2017

[9].黄赤.烧蚀材料隔热层复合泡沫塑料的制备及性能研究[D].武汉理工大学.2016

[10].薛华飞,程海明,洪长青,张幸红,姚秀荣.碳化硅颗粒改性碳/酚醛烧蚀材料的制备与性能研究[C].2016'中国溶胶-凝胶学术研讨会暨国际论坛论文摘要集.2016

标签:;  ;  ;  ;  

烧蚀材料论文-潘羿吾
下载Doc文档

猜你喜欢