耐高温复合材料的主动冷却实验和数值计算研究

高超声速吸气式发动机面临着严重的热防护问题,同时还存在着燃料和冷却剂不匹配的问题,必须使用耐高温材料与主动冷却相结合的冷却策略。针对一种使用陶瓷基耐高温复合材料的主动冷却模式开展了实验和数值研究,该多层材料主动冷却模式结合了主动冷却和耐高温复合材料的优点。基于这种主动冷却模式设计了一种多层材料组成主动冷却实验装置。利用燃气发生器提供的高热流环境对主动冷却实验装置开展了实验研究,并建立了一维非稳态复合结构的传热模型,模拟了不同材料组成的多层复合结构中的非稳态温度场。研究表明:基于C/SiC复合材料的多层材料主动冷却结构在高温高热流环境中的冷却能力较强,可以在使用较少冷却剂的条件下使发动机壳体内部的温度保持在可靠工作的范围内,说明使用基于耐高温复合材料的主动冷却模式是解决高超声速吸气式发动机热防护问题的新途径。

天线罩用耐高温复合材料的研究

本文研究了玻璃纤维(MW 100)/聚酰亚胺树脂(BMP350)复合材料的物理性能、介电性能、耐热性能。结果表明该复合材料具有较好的介电性能与耐热性能,能够满足耐高温复合材料天线罩使用要求。

耐高温复合材料舱体口盖设计方法研究

导弹的舱段壳体已经开始采用耐高温复合材料。对某复合材料舱段壳体进行屈曲载荷仿真分析,壳体开口位置首先发生失稳,且开口位置的应力应变较大。该复合材料的舱段壳体开口位置设计有口盖底座,口盖底座通过紧固件与壳体连接。选择合适的壳体开孔形式和紧固件型号及规格将直接影响复合材料舱体的强度。通过理论分析并设计典型复合材料试验件进行拉伸和压缩试验,获得了复合材料层合板不同的开口类型和不同型号及规格的紧固件对应的连接强度试验数据,为复合材料壳体口盖设计提供数据支持。

日本研制一种新型碳/碳耐高温复合材料

日本宇宙开发事业团在研制“大和”小型航天飞机上,采用了一种碳/碳耐高温复合材料。该材料拟用在发动机喷管和航天飞机返回大气层时承受高温的壳体主翼底面等处。此种复合材料采用将碳纤维浸入碳粒子之中的方式,使烧蚀趋近于零。

试析耐高温复合材料的主动冷却实验和数值计算研究

随着我国工业技术的发展,其生产速度与产品质量得到提升的同时,依然还存在着一些问题,比如火箭基组合循环推进系统中的高超声速吸气式发动机在运行过程中主要面临的就是热防护问题,而且发动机所消耗的燃料与冷却剂有时还出现不匹配的局面,这些问题严重制约着我国工业生产的发展,基于高超声速吸气式发动机的这种问题可使用耐高温复合材料与主动冷却互相结合的技术实现高温冷却,以下将通过对耐高温复合材料进行概况分析,探讨其主动冷却实验以及相关的数值计算。

东华大学研发出耐高温复合材料基体树脂

东华大学研发出一种耐高温复合材料基体树脂。其不仅可应用于玻璃纤维增强的复合材料，还可应用于碳纤维、芳纶纤维等高性能纤维增强的复合材料。

耐高温聚酰亚胺树脂及其复合材料的研究进展

综述了耐高温聚酰亚胺基体树脂及其碳纤维复合材料的研究进展 ,基体树脂包括耐 316℃的PMR型热固性聚酰亚胺如PMR— 15、KH— 30 4等 ,和耐 371℃聚酰亚胺基体树脂如PMR—Ⅱ— 50、AFR—70 0B、V—CAP— 50、V—CAP— 75、KH— 30 5等。介绍了它们的化学合成、结构、物化性能以及结构与性能之间的关系 ,并对耐高温树脂基复合材料在航天、航空及空间技术领域中的应用情况做了简单的介绍。

国外耐高温聚合物基复合材料基体树脂研究与应用进展

综述了国外近年来在耐高温聚合物基复合材料基体树脂研究与应用领域内的最新进展情况。重点阐述了聚酰亚胺(PI)、双马来酰亚胺(BMI)、氰酸酯(CE)、苯并噁嗪(BX)以及氰基树脂的基础与应用研究现状。

国内耐高温聚酰亚胺树脂及其复合材料专利分析

本文对国内有关聚酰亚胺复合材料技术的公开专利进行了检索分析。主要从年度专利申请量、申请人所属国专利申请量、职务状况专利申请量、专利申请类别分布、法律状态、主要申请人专利申请数量和技术分类专利申请量概况等7个方面进行了数据整理,了解了耐高温聚酰亚胺树脂及其复合材料技术方面的知识产权现状,明确了该技术的研究热点并展望了其发展趋势。

高性能耐高温聚合物复合材料的摩擦磨损性能研究

介绍了一些常见的高性能耐高温聚合物及其复合材料的摩擦与磨损性能的研究及其新进展,包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)等。并讨论了不同种类的填料,如纤维、固体润滑剂、无机化合物以及无机纳米粒子对高性能耐高温聚合物基复合材料摩擦系数及磨损率的影响,许多研究结果表明,适量填料的加入能提高聚合物基复合材料的耐磨性能,特别是填料的协同作用对降低复合材料的摩擦系数及磨损率有更大的帮助。

硅氧烷杂化苯并恶嗪及其耐高温复合材料

合成了硅氧烷杂化苯并恶嗪热固性树脂(SiBOZ),对其分子结构、热固化过程和层压复合材料的力学性能与耐热性能进行了表征。结果表明:SiBOZ较双酚A型苯并恶嗪粘度低,固化区间相近,固化峰值高(约为246.5℃)。SiBOZ固化物900℃的残炭率为53%,远高于双酚A型苯并恶嗪的残炭率31%。SiBOZ石英布增强层压板复合材料的室温弯曲强度(512 MPa)比双酚A型苯并恶嗪(812 MPa)低,但随着温度升高弯曲强度的衰减要慢得多,300℃时SiBOZ复合材料弯曲强度保持率37.2%,而双酚A型苯并恶嗪复合材料仅保持5.7%、接近失效。

高温复合材料基体树脂聚芳基乙炔综述

聚芳基乙炔是一类由乙炔基芳烃聚合而成的高性能树脂 ,是下一代耐高温复合材料用树脂基体 ,本文介绍了聚芳基乙炔所用单体及其合成。

耐高温聚酰亚胺复合材料

本文介绍了 HTPI系列纤维 (或颗粒 )增强聚酰亚胺复合材料的性能和应用。 HTPI聚酰亚胺具有突出的耐高温、耐磨、自润滑、高绝缘、易于机械加工等性能 ,可代替金属、陶瓷和其他复合材料应用于特殊的、苛刻的场合。

耐高温复合材料的应用

复合材料的应用被认为是飞机减重的一个重要解决方案。无论是电缆等小部件还是卫生间和厨房等大型构件都可通过采用各种复合材料以减轻重量。以波音787舷窗的窗框为例，采用复合材料后每个窗框可减重0．45千克。

含短切碳纤维耐高温树脂基吸波复合材料的制备与研究

制备了短切碳纤维(Csf)为吸波剂、聚酰亚胺树脂(PI)为基体、连续石英纤维(QF)为增强体的耐高温树脂基吸波复合材料,设计了多层Csf/QF/PI吸波材料并研究4~18 GHz频段范围内的常温与高温吸波性能,探讨了材料吸波性能随温度变化的原因,研究了短切碳纤维吸波剂对于QF/PI复合材料玻璃化转变温度(Tg)的影响。所制备的QF/PI复合材料DMA-Tg为319℃,经Csf改性后达340℃。在4~18GHz频段内,随着温度的升高(23℃~300℃),材料的反射率吸收峰强度先增大后减小,100℃~200℃时强度最大。

硅炔杂化树脂改性有机硅树脂及其复合材料的性能

用一种硅炔杂化树脂聚(甲基硅烷-二乙炔基苯)(PSP)改性有机硅树脂(HS),通过FT-IR和TGA研究了树脂体系的固化反应及耐热性,并对制备的复合材料进行力学性能、耐热性能和介电性能研究。结果表明:当HS与PSP的质量比为5∶5时综合性能最优,树脂体系在氮气氛围下质量损失5%时的温度(Td5)为691°C,1 000°C时质量保留率为88%;HS-PSP树脂短切玻纤复合材料冲击强度为21kJ/m2,弯曲强度为65MPa,200°C时的弯曲强度高温保留率为78%,介电常数为4.6,介电损耗因数为7.9×10-3,体积电阻为6.7×1013Ω。改性后的复合材料具有优异的力学、耐热和介电性能。

MDPES/EP/PBI树脂碳纤维复合材料的性能

将甲基二苯乙炔基硅烷(MDPES)、环氧树脂(EP)、聚苯并咪唑(PBI)共混改性制得碳纤维复合材料,结果表明:合适的共混比例能使MDPES/EP/PBI树脂碳纤维复合材料具有较好的界面粘结性能,同时具有良好的力学性能及耐热性能。当MDPES∶EP∶PBI=5∶5∶1时,层间剪切强度为49.2 MPa,常温下的拉伸强度1263.7 MPa,弯曲强度为1191.9 MPa,200℃弯曲强度保留率达到78.9%。