三维间隔连体织物酚醛泡沫复合材料性能研究

制备了三维间隔连体织物酚醛泡沫复合材料。研究发现,随着密度增加,泡沫孔的刚性提高,纤维增强效应增加,材料的压缩强度近似呈现指数增长;随着三维间隔连体织物高度的增加,复合材料的压缩强度呈现下降趋势。酚醛树脂经聚酰胺树脂增韧后,韧性提高,泡沫伴随纤维错动、屈曲的可能性增加,复合材料的压缩强度有所降低。泡沫与纱线之间的协同增强效应使得材料在灼烧后保持良好的几何形状,复合材料的耐灼烧性能及隔热性能良好,经过最高热面温度1200℃的石英灯静热测试后,1200 s时背面温度为151.1℃。

酚醛泡沫的高温制备工艺

研究了酚醛泡沫高温制备工艺及配方,结果表明,在模具温度90℃条件下保温2h,再升温至170℃固化,可制备出性能优良的酚醛泡沫。当发泡剂HH-3质量分数为3%,表面活性剂Tw-80质量分数为5%时,酚醛泡沫的力学性能较好,闭孔率较高,泡孔均匀细密,热导率较低。

低密度双基体烧蚀防热材料

采用硅基针刺毡作为增强体、先后浸渍无机和有机树脂基体的两次复合工艺,可制成密度<1.20g/cm3的双基体烧蚀防热材料。通过马弗炉烘烤、石英灯静态隔热、电弧风洞加热三种方式考核材料的剩余强度、抗变形能力、隔热性能和抗冲刷能力。结果表明:该材料在有氧条件下,经马弗炉1 100℃、3 000 s烘烤,剩余基体还有20wt%,材料仍具有一定强度;石英灯加热至1 200℃,总时长1 200 s的条件下,25 mm厚的试样最终背温<120℃;电弧风洞考核显示,材料抗冲刷能力强,880 s时,25 mm厚材料背温仅有71℃。