碳纤维／有机硅改性环氧树脂复合材料性能研究

      介绍了一种碳纤维／有机硅改性环氧树脂复合材料的性能研究情况。对该复合材料的力学性能、热常数和烧蚀性能进行了初步测试。结果表明，其拉伸强度达到558MPa，拉伸模量达到44. OGPa，层间剪切强度为16. 6MPa，导热系数不超过0.3 W/(m-K)，氧一乙炔烧蚀的线烧蚀率为0.049mm/s，质量烧蚀率为0.0595g/s。通过与常用的碳／酚醛材料比较，碳纤维／有机硅改性环氧树脂复合材料的性能较优。

       树脂基防热材料作为一种高效的防热材料已广泛应用于宇航领域，常用的树脂基防热材料以酚醛树脂作为基体材料。酚醛树脂在高温下发生热分解反应，形成一层坚固的碳层，碳层均匀地附着在增强纤维的表面，对纤维起到“强化”作用，并与增强纤维一起承受高达1600～2500℃的高温，达到防热的目的…。然而酚醛树脂需加热加压固化，成型工艺相对复杂。目前，在树脂基防热材料研究方面，针对新型树脂基体及其复合材料的研究日益增加，并取得一定成果。这些研究包括聚芳基乙炔树脂、有机硅树脂、硅橡胶及其复合材料。H．A．Katzman等人制作了T300编织物增强的聚芳基乙炔试样，采用等离子体对其和酚醛试样( FM5055)进行了烧蚀性能测试，结果表明，T300聚芳基乙炔的质量损失和冲刷均较小。M．J．Miller等人比较了玻璃纤维增强的有机硅树脂和橡胶改性酚醛树脂的烧蚀性能，结果发现，不论在高热流密度，还是在低热流密度条件下，以有机硅为基体的材料的抗冲刷性能和质量损失均较好。但聚芳基乙炔和有机硅树脂
的成型工艺性均较差。环氧树脂的成型工艺性好，但耐烧蚀性能差，将环氧树脂和有机硅树脂结合起来，可以制备具有良好成型工艺性的耐烧蚀的防热材料。

      在研究有机硅改性环氧树脂性能的基础上，本工作对碳纤维／有机硅改性环氧树脂复合材料的性能进行了初步研究，以期将其用作耐烧蚀防热材料。本文对碳纤维／有机硅改性环氧树脂复合材料的力学性能、热常数和氧一乙炔烧蚀性能的研究情况进行了介绍。

资料下载：   碳纤维／有机硅改性环氧树脂复合材料性能研究.pdf