一、树脂基低密度隔热材料的研究进展（论文文献综述）
冯志海,李俊宁,左小彪,徐林,李仲平[1]（2021）在《航天复合材料研究进展》文中提出航天复合材料的性能与应用水平是衡量航天型号先进性与可靠性的重要标志,是支撑航天型号发展的关键材料,决定型号性能与成败。本文总结了近年来在热结构、防热、热透波、隔热以及结构复合材料领域的重要研究进展,提出极端环境服役新材料、可重复使用防隔热材料、第三代结构复合材料以及复合材料构件低成本快速制造等是航天复合材料未来发展的重要方向。
尹春晖[2]（2021）在《不同夹芯缝合隔热材料层板的设计与力学性能研究》文中认为本课题以石英连续纤维布和石英短切纤维毡缝合形成的夹芯材料为研究对象,利用材料耐高温、高孔隙率的特性,用来作为航天隔热瓦的增强材料。对材料应用领域关注的压缩回弹、隔热性能进行了研究,主要内容包括以下几个方面:（1）选用石英纤维针刺毡作为芯体,石英纤维布作为表层材料,石英纤维束为缝合线,设计2组缝合参数和3种试样厚度,通过穿刺缝合的方式将芯体毡与表层布缝合为整体,缝合过程保持缝合线张力,使织物表面平整。（2）采用二次加载的方式进行了压缩回弹性能测试,单向压缩性能数据显示该材料具有良好的可压缩性,压缩应变可达到50%左右。二次加载后发现,峰值载荷稍有降低,一次压缩变形后可以瞬时达到近似完全回弹,两次加载载荷时间曲线趋于一致,表明材料具有良好的压缩回弹性能,可重复使用。分析压缩回弹机理试样的压缩回弹过程可分为两部分:第一部分为可回弹部分,另一部分为不可回弹部分。回弹的量取决于材料被压缩失效部分,即材料被压缩后纤维发生断裂导致失效。（3）测试了不同试样厚度方向导热系数来表征材料的热性能指标,结果表明:缝合密度对材料的隔热性能有一定影响。缝合密度为5 mm×10 mm的试样导热系数平均值为0.06 W/（m·K）,而缝合密度为5 mm×25 mm的试样导热系数平均值为0.055 W/（m·K）,两者相差9%。缝合密度稀疏的导热系数小,隔热性能好。分析原因是由于缝合线的存在,增加了整体材料厚度方向的贯通,使得材料在受热流冲击下,热量的传导路径更为复杂。（4）利用酒精喷灯模拟实际应用环境,对试样进行了热考核实验。同一缝合密度下,厚度越大,材料的冷面温度越低,隔热性能越好。厚度为30 mm的材料,加热时间到240 s时,其冷面温度为169℃,而同时厚度为10 mm的材料的冷面温度为400℃。
罗瀚[3]（2021）在《中子屏蔽/隔热一体化硼酸铝基陶瓷材料的制备与结构设计》文中指出核材料技术既是保障现有核能系统安全运行的基础,也是设计开发新型核反应堆的重要前提。作为核材料体系中不可忽视的关键部分,核用隔热材料可以降低涉核高温工质在传输过程中的热能损耗,在提升能源利用效率的基础上提高核电站的经济效益。目前核用隔热材料以纤维制品和金属材料为主,前者在更换时产生大量放射性粉尘危害操作人员的生理健康,后者的制备工艺相对复杂、成本居高不下。此外,针对不断发展的核能系统对核材料提出的更高要求,基于“结构-多功能一体化”设计理念,在现有核用隔热材料基础上赋予其中子屏蔽性能,即研发中子屏蔽/隔热一体化材料,可以保障核能系统中高温工质传输管道在高剂量辐照下的结构稳定性,具有重要的应用价值。本文以硼酸铝基陶瓷为主要研究对象,其兼具高强度、低密度、低热导率和中子屏蔽等优异特性,是极为理想的中子屏蔽/隔热一体化设计的基体材料。在此基础上,沿着“反应自结合、液相烧结、复相强化以及轻量化设计”研究思路,系统探究了硼酸铝基陶瓷的物相转化规律以及显微结构演变等,制备了同时具有良好中子屏蔽性能和隔热性能的硼酸铝基泡沫陶瓷并对其进行了梯度结构设计,建立了高锲合度的材料本征属性与辐射屏蔽性能的构效关联数学模型,最终实现了中子屏蔽/隔热一体化设计。主要内容如下:（1）反应自结合制备硼酸铝陶瓷并对其反应途径进行探索。利用调整铝硼摩尔比后的α-Al2O3/2Al2O3·B2O3微粉为原料,不仅避免了α-Al2O3/H3BO3低温分解成孔,且无富余α-Al2O3相,在提高试样力学性能的基础上有效降低了热膨胀系数和陶瓷骨架的导热系数;基于Beer-Lambert公式的幂函数转化方程探究了硼元素分散密度ρd和厚度x对中子屏蔽性能的影响。证明了将硼酸铝陶瓷作为中子屏蔽/隔热一体化设计基础材料的可行性。（2）添加Bi2O3作为硼酸铝陶瓷的“功能化烧结助剂”。Bi2O3可在降低硼酸铝陶瓷烧结活化能的基础上赋予其γ射线屏蔽能力,这也是后续引入含钆中子屏蔽剂的前提。加入3 wt%的Bi2O3可降低约50%的烧结活化能,且Bi2O3促进试样烧结致密化的作用大于反应生成9Al2O3·2B2O3的体积膨胀效应,并在此基础上探究了硼/铋元素的分散密度和厚度对其试样的辐射屏蔽性能的影响。（3）在硼酸铝骨架中生成硼酸钆第二相,实现中子屏蔽性能的复相强化。选用轻质高强且具有γ射线屏蔽能力的掺杂Bi2O3硼酸铝陶瓷作为基体,可在一定程度上避免Gd受中子激发产生γ射线基础上提高试样的力学性能。Gd2O3的加入会导致体系中重新出现α-Al2O3,反应生成的Gd BO3在材料内部呈现独特的织构状分布形式,且伴随大量微观裂纹的产生。结合高温结构稳定性测试和有限元方法探究了复相陶瓷的高温结构稳定性,引入Gd2O3中子屏蔽剂可大幅度强化试样的中子屏蔽性能,复相陶瓷的中子屏蔽率最高可达82.8%。（4）实现硼酸铝基泡沫陶瓷的可控轻量化制备,并对其进行梯度结构设计。通过控制工艺参数可有效调控陶瓷料浆的流变学参数进而分别实现反应自结合硼酸铝和硼酸铝-硼酸钆复相陶瓷的可控轻量化设计。随着泡沫陶瓷气孔率的上升,其孔径分布由单峰分布转变为多峰分布,且平均孔径显着增加。升高热处理温度会使复合泡沫陶瓷孔筋处的Gd BO3晶内裂纹逐渐消失,转变为9Al2O3·2B2O3与Gd BO3的互锁结构,进而有效提高试样的比强度。COMSOL Multiphysics软件和中子屏蔽性能测试证明了具有梯度结构的泡沫陶瓷不仅可以有效提高隔热效率,而且具有优异的中子屏蔽性能和力学强度,所得结果佐证了本文的“中子屏蔽/隔热一体化设计”理念。
杨泽诚[4]（2020）在《杂化苯并恶嗪及气凝胶复合材料的制备与性能研究》文中研究说明针对再入式空间飞行器返回舱的大底、侧壁等部位对烧蚀热防护材料轻质、隔热、微烧蚀等使用要求。为进一步提高酚醛浸渍碳烧蚀体轻质热防护材料的耐烧蚀性能。本文以烯丙基苯并恶嗪和含硅氢键的氮硅烷共聚制备一种高固化活性、高残炭的杂化苯并恶嗪树脂,然后采用溶胶凝胶法制备杂化苯并恶嗪气凝胶,最后采用杂化苯并恶嗪气凝胶浸渍炭纤维毡预制体（CFP）制备碳纤维增强苯并恶嗪气凝胶复合材料（CFP/A）。分别采用双酚A和联苯二酚与多聚甲醛和烯丙基胺反应制备烯丙基苯并恶嗪树脂Bala和BPala。研究发现,Bala和BPala树脂的DSC放热峰均在270℃附近,固化后树脂的玻璃化转变温度在320℃附近,800℃残炭分别为29.24%和40.45%。然后用烯丙基苯并恶嗪和氮硅烷共聚,研究了杂化体系的固化活性、固化机理及固化物的800℃残炭。采用0.02%摩尔份的NiAA催化固化Bala与LSZ共聚体系（BL）,随着LSZ用量的增加,BL体系的固化放热峰从270℃降低为BL200-020的168℃。进一步增加NiAA的用量,BL体系的固化放热峰可降低至132℃（BL200-050）。杂化苯并恶嗪固化过程中主要发生胺催化固化苯并恶嗪和硅氢加成两种反应。随着LSZ增加,BL体系的残炭从Bala的29.24%增加到BL200-020的68.78%,而BPala与LSZ共聚体系的残炭最高可达80.95%（BPL200-020）,BPL200-020的残炭比BL200-020的残炭高12.17%。以BPL100-020的四氢呋喃溶液浸渍碳纤维制备碳纤维毡预制体,并研究溶液浓度对碳纤维毡性能的影响。研究发现树脂优先富集在z向的纤维束之间。当树脂溶液浓度从10%增加到50%时,CFP的密度从0.128 g/cm3增加到0.407 g/cm3,碳纤维预制体10%压缩强度由0.256 MPa增加到2.246 MPa,压缩弹性形变由0.065 mm/mm降低至0.03mm/mm。以甲苯二异氰酸酯（TDI）为固化剂制备杂化苯并恶嗪气凝胶。发现随着TDI用量的增加,BPLT体系低温反应活性增加,凝胶后的高温反应活性降低。BPLT固化物的残炭随着TDI的增加先增大后减小,但始终保持60%以上。采用溶胶-凝胶法并结合溶剂置换与常压干燥工艺制备轻质碳纤维增强杂化苯并恶嗪气凝胶复合材料（CFP/A）。CFP/A的密度在0.249-0.474 g/cm3之间、热容在1.7-2.2 J/g·K之间。随着CFP密度的增加,CFP/A的热扩散系数由0.485 mm2/s降低至0.242 mm2/s,热导率由0.225 W/m·K增加到0.252 W/m·K。丁烷喷枪60 s烧蚀实验表明该轻质复合材料具有优良的耐烧蚀性能,其线烧蚀速率在0.617-2.317μm/s之间,质量烧蚀速率在1.300-2.967 mg/s之间。CFP/A的10%压缩强度在0.40-2.42 MPa之间,经800℃碳化1 h后,10%压缩强度仍保持在0.176-0.457 MPa之间。
咸良[5]（2019）在《莫来石纤维多孔陶瓷基防隔热组件的制备与性能研究》文中研究指明面向高超声速飞行器对可重复使用氧化物陶瓷纤维隔热瓦的迫切需求,论文对莫来石纤维多孔陶瓷及其高发射涂层和耐高温胶黏剂的制备、表征和性能评价进行了系统研究;针对莫来石纤维多孔陶瓷强度低、高发射涂层与纤维基体结构匹配性差、高温胶黏剂脆性大等问题,通过对莫来石微米（纳米）纤维多孔陶瓷的结构调控、高发射涂层组分调控和高温胶黏剂的晶须增韧,成功制备了性能优良的莫来石纤维多孔陶瓷防隔热组件。主要研究成果如下:1.作为热防护系统中最重要的隔热组件,如何保证材料低密度和低热导率的前提下大幅度提高莫来石纤维多孔陶瓷的强度一直是热防护领域亟需攻克的难题。本研究提出采用兼具流动性和耐温性的硅粉作为高温粘结剂,有效解决了SiO2粉体润湿性差和SiO2-B2O3粉体耐温性差的缺点。实验结果表明,以硅粉为粘结剂,纤维与其质量比为1:0.25时,采用凝胶注模工艺制备出的莫来石纤维多孔陶瓷具有低密度（0.43 g/cm3）、低导热系数（0.091 W/mK）、高气孔率（85.25%）和高压缩强度（1.21 MPa）。2.论文从改善材料内部结构基元（单根莫来石纤维）的本征特性出发,提出采用莫来石纳米纤维来代替莫来石微米纤维制备新型高强度莫来石纳米纤维多孔陶瓷的设想。在莫来石纳米纤维制备阶段,针对目前莫来石纳米纤维耐温性能差的问题,首次提出基于聚甲基硅氧烷的双相莫来石纺丝前驱体的设计思路,成功实现了电纺莫来石前驱体的双相化。采用冷冻浇注工艺制备了莫来石纳米纤维多孔陶瓷,通过调控甘油和琼脂糖的用量,成功实现了对材料各项物理性能的有效调控。实验结果表明,当莫来石微米纤维多孔陶瓷和莫来石微米纤维多孔陶瓷的密度均为0.30 g/cm3左右时,莫来石纳米纤维多孔陶瓷的强度高达到1.61 MPa,约为微米纤维多孔陶瓷强度（0.73 MPa）的2倍。3.为了提高热防护系统隔热瓦表面的热辐射,降低系统表面温度,本章采用两步法在莫来石纤维多孔陶瓷表面制备了高发射率涂层。通过优化涂层结合剂的组成实现了涂层发射剂的全温域防氧化,制备出了结构致密、抗热震性优良,界面结合紧密、发射率高于0.89的MoSi2-硼硅玻璃基涂层。4.针对传统磷酸铝基耐高温胶的高脆性难以保证粘结部位在多应力冲击及热循环下的安全性,且传统增韧方式的强化效果不明显等问题,提出了莫来石晶须原位生长增韧磷酸铝基耐高温胶的方案。实验结果表明经1300℃处理后,其强度和断裂位移相对于无晶须空白样分别提高了75%和156%,粘结强度提高到23.81 MPa,且断裂曲线上明显出现了近似屈服阶段。
李茂源[6]（2020）在《纤维增强酚醛防热材料改性及烧蚀机理研究》文中研究指明纤维增强酚醛防热材料是一种高效的烧蚀防热材料,能够保障高速飞行器在气动热作用下维持结构强度和正常运转。烧蚀防热材料在大于10MW/m2热流条件下的防护能力到目前为止仍无法被其它材料替代。但随着飞行器的飞行距离和飞行速度大幅度提升,对烧蚀防热材料的耐烧蚀能力提出了全新的要求。传统的纤维增强酚醛防热材料,在某些使用环境下的防护能力已经捉衿见肘。通过对烧蚀材料的改性,进而提高抗烧蚀性能,能够拓展纤维增强烧蚀防热材料的应用领域。本文以酚醛基烧蚀防热材料为研究对象,围绕引入不同体系的陶瓷相开展研究工作,针对石英酚醛材料和碳酚醛材料筛选了不同的陶瓷体系,研究了引入陶瓷相后的烧蚀机理变化。本文还探索了在酚醛防热材料中引入铝合金作为氧耗散相对烧蚀性能的影响。在石英纤维增强酚醛防热材料体系中,引入Zr B2和B4C可以显着提高防热材料的抗烧蚀性能。经氧乙炔烧蚀试验验证,线烧蚀率最高可降低72.5%,质量烧蚀率最高可降低44.2%。研究表明,在烧蚀过程中,引入石英酚醛体系的B4C氧化生成B2O3,能够降低液态硅系熔融物的表面能,提高熔融物和碳化层的润湿性,促进碳层表面陶瓷层的铺展成膜,陶瓷熔覆层能有效保护碳化层,显着降低烧蚀率;引入石英酚醛体系的Zr B2氧化生成Zr O2,可以在Si O2熔融层中以颗粒的形式存在,像钉子一样对熔融层起到固定的作用,避免Si O2熔体被气流吹走,进而降低了烧蚀率。在石英酚醛体系中,Zr B2和B4C的引入量有最佳范围,过多引入体系会使对热解层和碳化层的保护实现提高材料抗烧蚀性能的作用劣化。在碳纤维增强酚醛体系中引入Si C,烧蚀过程中生成了Si O2保护碳纤维和树脂热解碳层避免快速氧化,通过引入抗氧化陶瓷相对碳纤维进行保护。经氧乙炔烧蚀试验验证,线烧蚀率最高可降低39.6%,质量烧蚀率最高可降低5.4%。研究结果表明,引入Si C后氧化生成的Si O2以薄膜的形式包围在碳纤维上,对碳纤维进行保护。基于此,本文通过液体等离子处理技术将增强用的碳纤维表面包覆有Al2O3涂层,经氧乙炔烧蚀试验验证,线烧蚀率降低16.9%,质量烧蚀率降低5.4%。采用开孔泡沫形式的铝合金作为氧耗散相引入酚醛防热材料体系,经氧乙炔烧蚀试验验证,线烧蚀率处于未经陶瓷相改性的石英酚醛和碳酚醛之间。在烧蚀防热材料中引入的金属铝,可以实现相变热阻塞和烧蚀过程耗氧,氧化反应产物熔渗入所接触到的炭层,进一步对烧蚀材料的原始层实施保护。试验结果表明,引入氧耗散剂对提高酚醛防热材料的抗烧蚀性能效果显着。酚醛防热材料中引入氧耗散相属于探索性尝试研究,未来还有非常多的工作亟待继续开展。
李夏菲[7]（2019）在《防隔热一体化C/C-SiCO多孔陶瓷复合材料的制备与性能研究》文中研究说明新型空天高速飞行器在大气层中长时高速飞行,飞行器表面的气动加热环境极其严酷,其热防护系统对耐高温、抗冲刷的防隔热一体化材料提出了迫切需求。SiCO多孔陶瓷的Si-C-O结构赋予材料较高的高温稳定性和力学强度,同时纳米级骨架结构使其具有较优的隔热性能。本文采用SiCO前驱体溶胶分别浸渍聚丙烯腈（PAN）基炭纤维毡和炭纤维增强炭气凝胶复合材料（C/CA）,经过凝胶老化、干燥、裂解得到C/SiCO和C/C-SiCO纳米多孔陶瓷复合材料,并在其表面制备了完整无裂纹的钼钽基硅化物自愈合涂层,对防隔热一体化材料的组成、结构及性能进行了较为系统的研究,主要结果如下:为获得耐烧蚀且热导率较低的C/SiCO纳米多孔陶瓷复合材料,研究了多次复合SiCO前驱体溶胶对C/SiCO结构与性能的影响。通过酸碱两步催化法配制SiCO前驱体溶胶,多次与PAN基炭纤维复合后得到的C/SiCO均呈无定形态,复合次数对材料的物相组成没有影响。微观形貌显示纤维之间的孔洞被SiCO陶瓷填充,SiCO陶瓷颗粒之间紧密连接形成三维纳米网络结构,且随着复合次数的增加,C/SiCO的孔隙率和总孔容不断减小,基体颗粒更均匀,网络交联密度增大。复合SiCO溶胶1次到3次,5%形变下C/SiCO的压缩强度从0.75 MPa增大到8.45 MPa,弯曲强度从6.14 MPa增大到32.52 MPa,多次复合使C/SiCO骨架结构更致密,抵抗变形及破坏的能力增强。不同温度、气压下C/SiCO的热导率随着复合SiCO溶胶次数的增加而增大,常温常压下,复合1到3次的C/SiCO的轴向热导率依次为0.09 W/m·K、0.13 W/m·K、0.16 W/m·K,与真空热导率的差值先减小后增大,这是由材料的气态热传导和气-固耦合热传导共同影响的,取决于孔径分布变化以及固相含量变化。首次采用SiCO前驱体溶胶浸渍C/CA,研究了C/CA裂解温度以及复合材料干燥方式对C/C-SiCO纳米多孔陶瓷复合材料结构与性能的影响。微观形貌显示SiCO前驱体浸入炭气凝胶的纳米孔和C/CA的孔隙中,使SiCO纳米多孔陶瓷在原先炭气凝胶的网络骨架结构中形成新的网络结构。C/C-SiCO的“双网络结构”中孔径尺寸跨度较大,在介孔区域分布更集中,多次复合使C/C-SiCO的孔隙率不断减小。随着SiCO溶胶复合次数的增加,C/C-SiCO的压缩强度和弯曲强度均不断增大,C/CA的裂解温度为1200℃且通过CO2超临界干燥制备的C/C-SiCO力学性能较优,复合SiCO溶胶1到3次的材料压缩强度（5%形变）分别是3.9 MPa,14.1 MPa,22.0 MPa,弯曲强度依次为14.4 MPa,37.1 MPa,52.6 MPa。另外,不同温度、气压下的热导率也随着复合次数的增加而增大,1200℃裂解C/CA得到的C/C-SiCO具有相对较优的隔热性能,常温常压下轴向热导率依次为0.10 W/m·K、0.13 W/m·K、0.17 W/m·K。为获得与基底材料热膨胀匹配较好、结合强度较高且表面辐射率高的耐高温抗冲刷涂层,通过料浆涂刷结合石墨包埋烧结工艺在C/SiCO和C/C-SiCO纳米多孔陶瓷复合材料表面制备了成分和厚度不同的钼钽基硅化物梯度涂层。涂层表面未出现剥落、起泡、龟裂等缺陷,微观形貌显示涂层与基底材料结合紧密,且随着涂层厚度的增加,涂层表面的孔隙逐渐被完全弥合;XRD图谱表明烧结后涂层中的无定形态玻璃相未发生晶型转变。分别对防隔热一体化材料在1600℃空气气氛中的耐高温性能和耐氧-乙炔焰烧蚀性能进行研究,结果表明,多次复合SiCO前驱体溶胶可以在一定程度上提高材料的耐高温和耐烧蚀性能。高温有氧条件下,SiCO陶瓷基体中的自由碳和SiCxO4-x单元均发生氧化,生成的粘流态SiO2可以形成隔氧层,在一定时间范围内阻挡氧气进入材料内部。多次复合使SiCO基体填充的更充分,高温下氧化形成的SiO2层更完整,对内部材料的保护作用更有效。另外,涂覆钼钽基硅化物涂层后,试样经过相同时间热处理后的质量损失率和线收缩率均有所降低,烧蚀率显着减小,钼钽基硅化物涂层增强了C/SiCO和C/C-SiCO纳米多孔陶瓷复合材料的耐高温和耐烧蚀性能。防隔热一体化材料有望作为高温耐烧蚀材料,应用于新型空天飞行器关键部位的热防护系统。
张炫烽[8]（2019）在《有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷的制备及其性能研究》文中研究表明近年来以高超声速飞行器为代表的各类新型飞行器得以快速发展,ZrB2基超高温陶瓷由于其出色的耐温性能和高强度常用作飞行器热防护材料。但其较高的密度和导热系数,限制了其大规模的应用。在飞行器非结构部位更注重热防护材料的工艺性、轻质、防/隔热功能相结合等特性,对材料强度要求较低。将有机硅树脂同ZrB2基陶瓷相结合,使其兼备良好工艺性、耐温、低导热系数和较低密度等性质,对实现ZrB2基超高温陶瓷大范围应用具有重要意义。本论文选用具有高温稳定性的ZrB2,复配Si、SiO2、B4C和短切碳纤维,经1500℃/1 h热处理制备了ZrB2基多孔陶瓷材料。所制备的多孔陶瓷试样具有良好的维形能力,密度为1.926 g/cm3。在高温条件下各组分协同反应,形成外层为致密氧化层、内部为多孔的结构。试样在25℃下导热系数为1.670 W·m-1·K-1,1000℃时为2.572 W·m-1·K-1;经过1500℃静热氧化考核后,压缩强度较氧化前上升了13.23%。并设计三种负载方式将二茂铁催化剂负载在碳纤维表面,原位生长CNTs以构筑短切碳纤维–CNTs二元相结构提高材料的力学性能。选择具有良好工艺性、高陶瓷化产率的固态硅树脂作为改性剂,该硅树脂高温转化为SiO2和SiC。利用该硅树脂改性制备有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷,扫描电子显微镜（SEM）和压缩强度结果表明硅树脂适宜含量为10%;短切碳纤维含量为12.5%时对试样具有较好的增强增韧作用;空心微球含量为10%时可以降低密度且体积收缩较小。按上述配比制备的有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷密度为1.763 g/cm3,导热系数为1.046 W·m-1·K-1,室温压缩强度为18.181 MPa,经1500℃静热考核后压缩强度为22.397 MPa。硅树脂在高温转化为结晶化程度较低的Si-O-C陶瓷,其中残余的自由碳降低了材料的力学性能。引入二茂铁催化剂和FeCl3作为高温硅树脂结构转化促进剂对有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷强韧化。二茂铁催化高效构筑CF-CNTs二元相结构,同时高温条件下Fe3+发生碳热还原反应消耗残余的自由碳,实现对材料协同强韧化。强韧化试样室温压缩强度达到23.296 MPa,密度为1.591 g/cm3,试样在25℃下导热系数为1.086 W·m-1·K-1,1000℃时为1.571 W·m-1·K-1;经1500℃静热考核后压缩强度为27.187 MPa。结果表明本论文制备的有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷具有较好的防/隔热性能。
潘羿吾[9]（2019）在《低密度纤维增强硅树脂烧蚀材料的制备和热力性能》文中认为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。
刘昊[10]（2019）在《二氧化硅气凝胶/聚合物复合材料的制备与性能研究》文中进行了进一步梳理二氧化硅气凝胶是一种高孔隙率、高比表面积、低密度、低导热率、低介电性常数和低折射率的多孔材料,作为新型高效隔热材料在航空航天、军事、建筑等领域已广泛应用,然而气凝胶脆性大、易碎等问题,限制了其发展空间。将SiO2气凝胶纳米网络骨架结构引入到聚合物基体中,一方面能从根本上解决气凝胶力学性能差的问题;另一方面可通过选用不同基体及添加石墨烯增强体以获得在隔热、力学及柔韧性等综合性能方面优异的气凝胶/聚合物复合材料,从而拓展气凝胶的应用领域,推动气凝胶产业的发展。本论文以SiO2气凝胶粉体为添加剂,分别选用环氧树脂和聚酰亚胺为基体,采用原位复合法制备综合性能优异的复合材料。研究SiO2气凝胶不同添加量对聚合物微观结构、力学性能和隔热及耐热性能的影响,关联三者关系探讨纳米骨架结构气凝胶粒子和石墨烯对聚合物力学性能和隔热性能的增强机制。主要工作包括以下三个方面:（一）以正硅酸乙酯为硅源,草酸及氨水为催化剂,通过调节溶胶-凝胶过程、超临界干燥、球磨工艺过程等,获得振实密度为0.0739 g/cm3,导热系数为0.0256 W·m-1·K-1,比表面积为796 m2/g,粒径均一的超细SiO2气凝胶粉体。（二）以SiO2气凝胶粉体为隔热填料,聚酰亚胺为基体,采用两步法制备柔性隔热膜。对比分析复合方式、气凝胶添加量对聚酰亚胺复合材料力学性能及热学性能的影响并推导复合材料的热传导机制。发现气凝胶在聚酰亚胺基体中分散均匀、能够保持原有孔洞结构,SiO2气凝胶显着提高了聚酰亚胺的隔热性能与耐热性能,气凝胶添加量为20 wt.%时,SiO2气凝胶/聚酰亚胺柔性复合隔热膜的热失重初始温度由400℃提高至543℃;导热系数由 0.371 W·m-1·K-1 降至 0.071 W·m-1·K-1,降低了 81%。（三）以SiO2气凝胶为隔热填料,石墨烯为增强相,环氧树脂为基体,通过原位复合法制备SiO2气凝胶/环氧树脂复合材料和SiO2气凝胶/石墨烯/环氧树脂三元复合材料。考查气凝胶和石墨烯不同添加量对环氧树脂微观结构、力学性能和隔热性能的影响,关联力学性能和隔热性能获得最佳工艺制备条件。当SiO2气凝胶添加量为8 wt.%时,石墨烯添加量为0.1 wt.%时,三元复合材料的导热系数为0.063 W·m-1·K-1,比纯环氧树脂降低了约68.0%,;SiO2气凝胶/石墨烯/环氧树脂拉伸强度为50.05 MPa,断裂伸长率为13.30%,弹性模量为1825 MPa,与SiO2气凝胶/环氧树脂相比,分别提高了 21.39%、6.70%、4.41%。
二、树脂基低密度隔热材料的研究进展（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、树脂基低密度隔热材料的研究进展（论文提纲范文）
（1）航天复合材料研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 热结构材料 |
| 2 树脂基烧蚀防热材料 |
| 3 低烧蚀防热材料 |
| 4 热透波材料 |
| 5 高效隔热材料 |
| 6 结构复合材料 |
| 7 展望 |
（2）不同夹芯缝合隔热材料层板的设计与力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 隔热材料概述 |
| 1.2.1 隔热材料的保温机理 |
| 1.2.2 热能传递方式 |
| 1.3 高温隔热材料研究现状 |
| 1.3.1 气凝胶及其复合材料 |
| 1.3.2 多孔陶瓷材料 |
| 1.3.3 柔性陶瓷纤维基防隔热材料 |
| 1.4 复合材料缝合技术概述 |
| 1.4.1 缝合技术 |
| 1.4.2 缝合工艺参数 |
| 1.5 缝合柔性隔热材料的国内外研究进展 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 1.6.1 研究目的与意义 |
| 1.6.2 研究主要内容 |
| 第二章 缝合材料的制备与测试 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 实验中控制因素 |
| 2.3.1 缝合夹芯隔热材料厚度控制 |
| 2.3.2 缝合密度(针距和行距)的控制 |
| 2.4 实验方法与热传导基本理论 |
| 2.4.1 扫描电镜显微镜(SEM) |
| 2.4.2 孔隙率测试 |
| 2.4.3 长径比计算 |
| 2.4.4 压缩回弹性能测试 |
| 2.4.5 导热系数测试 |
| 2.4.6 热考核实验 |
| 2.5 热传导基本理论 |
| 2.5.1 傅里叶定律 |
| 2.5.2 传热微分方程 |
| 2.5.3 定解条件 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 缝合夹芯隔热材料的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 制备工艺参数设计 |
| 3.2.1 缝合线规格设计 |
| 3.2.2 缝合密度设计 |
| 3.2.3 缝合夹芯隔热材料制备 |
| 3.3 性能分析 |
| 3.3.1 压缩回弹性能 |
| 3.3.2 热学性能 |
| 3.4 本章总结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 主要结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文与参加科研情况 |
| 致谢 |
（3）中子屏蔽/隔热一体化硼酸铝基陶瓷材料的制备与结构设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 中子屏蔽材料 |
| 1.2.1 中子屏蔽定义及机制 |
| 1.2.2 中子屏蔽材料设计原则 |
| 1.2.3 含硼中子屏蔽材料研究现状及发展趋势 |
| 1.3 核用隔热材料 |
| 1.3.1 核用隔热材料研究现状 |
| 1.3.2 无机隔热材料研究现状 |
| 1.3.3 核用隔热材料的发展前景 |
| 1.4 硼酸铝 |
| 1.4.1 硼酸铝的晶体结构与理化性质 |
| 1.4.2 硼酸铝的制备方法 |
| 1.4.3 硼酸铝的应用领域 |
| 1.5 本文的选题依据和研究内容 |
| 1.5.1 选题依据 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 材料制备和研究方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 仪器设备 |
| 2.3 材料制备 |
| 2.4 分析测试 |
| 2.4.1 烧后线变化率 |
| 2.4.2 显气孔率及体积密度 |
| 2.4.3 真密度及总气孔率 |
| 2.4.4 力学性能测试 |
| 2.4.5 热学性能测试 |
| 2.4.6 料浆的Zeta电位测试 |
| 2.4.7 料浆的流变性能测试 |
| 2.4.8 TG-DSC分析 |
| 2.4.9 XRD分析 |
| 2.4.10 显微结构表征 |
| 2.4.11 辐射屏蔽性能测试 |
| 2.5 仿真模拟 |
| 2.5.1 建立孔结构随机分布的二维模型 |
| 2.5.2 基于COMSOL Multiphysics软件平台的有限元分析 |
| 第3章 反应自结合制备硼酸铝陶瓷 |
| 3.1 α-Al_2O_3/H_3BO_3制备硼酸铝陶瓷 |
| 3.2 α-Al_2O_3/2Al_2O_3·B_2O_3制备硼酸铝陶瓷 |
| 3.2.1 硼酸铝陶瓷的物相组成及显微结构 |
| 3.2.2 硼酸铝陶瓷的力学/热学性能 |
| 3.2.3 硼酸铝陶瓷的中子屏蔽性能 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 Bi_2O_3功能化烧结助剂对硼酸铝基陶瓷的影响 |
| 4.1 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷物相以及显微结构的影响 |
| 4.1.1 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷物相的影响 |
| 4.1.2 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷显微结构的影响 |
| 4.2 引入Bi_2O_3的烧结动力学研究 |
| 4.3 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷的力学/热学性能的影响 |
| 4.4 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷的辐射屏蔽性能的影响 |
| 4.4.1 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷的中子屏蔽性能的影响 |
| 4.4.2 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷的γ射线屏蔽性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 引入Gd_2O_3制备硼酸铝-硼酸钆复相陶瓷的结构与性能 |
| 5.1 Gd_2O_3对复相陶瓷的物相组成及显微结构的影响 |
| 5.1.1 Gd_2O_3对复相陶瓷物相组成的影响 |
| 5.1.2 Gd_2O_3对复相陶瓷显微结构的影响 |
| 5.2 Gd_2O_3对复相陶瓷的力学/热学性能的影响 |
| 5.3 复相陶瓷的高温结构稳定性仿真模拟 |
| 5.4 复相陶瓷的中子屏蔽性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 硼酸铝基泡沫陶瓷的可控制备与结构设计 |
| 6.1 泡沫法制备硼酸铝泡沫陶瓷的结构与性能 |
| 6.1.1 陶瓷料浆的电位、流变学研究 |
| 6.1.2 硼酸铝泡沫陶瓷的微观结构 |
| 6.1.3 硼酸铝泡沫陶瓷的耐压强度及导热系数 |
| 6.1.4 模拟硼酸铝泡沫陶瓷用于核工质管道中子屏蔽/隔热 |
| 6.2 泡沫法制备硼酸铝-硼酸钆复合泡沫陶瓷的结构与性能 |
| 6.2.1 复合泡沫陶瓷的物相组成和显微结构 |
| 6.2.2 复合泡沫陶瓷的耐压强度及导热系数 |
| 6.2.3 模拟复合泡沫陶瓷用于核工质管道中子屏蔽/隔热 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 本论文的创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（4）杂化苯并恶嗪及气凝胶复合材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外低密度烧蚀材料研究进展 |
| 1.2.1 蜂窝增强型轻质热防护材料 |
| 1.2.2 轻质多孔热防护材料 |
| 1.3 苯并恶嗪树脂 |
| 1.3.1 苯并恶嗪合成 |
| 1.3.2 二元酚结构对苯并恶嗪性能的影响 |
| 1.3.3 硅硼杂化苯并恶嗪 |
| 1.4 苯并恶嗪气凝胶 |
| 1.4.1 溶剂对苯并恶嗪气凝胶结构的影响 |
| 1.4.2 固化剂对苯并恶嗪气凝胶制备的影响 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 材料制备及试验方法 |
| 2.1 试验原料及试验设备 |
| 2.1.1 苯并恶嗪树脂合成用原料 |
| 2.1.2 杂化苯并恶嗪用原料 |
| 2.1.3 苯并恶嗪气凝胶用原料 |
| 2.1.4 气凝胶复合材料用原料 |
| 2.1.5 试验设备 |
| 2.2 试验材料的制备方法 |
| 2.2.1 苯并恶嗪树脂的合成 |
| 2.2.2 杂化苯并恶嗪树脂制备 |
| 2.2.3 树脂固化样的制备 |
| 2.2.4 碳纤维预制体的制备 |
| 2.2.5 杂化苯并恶嗪气凝胶的制备 |
| 2.2.6 气凝胶复合材料的制备 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 成分及组织分析 |
| 2.3.2 物理性能测试 |
| 2.3.3 烧蚀性能 |
| 第3章 杂化苯并恶嗪树脂制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 烯丙基苯并恶嗪树脂制备及其固化 |
| 3.2.1 烯丙基苯并恶嗪固化活性及固化机理 |
| 3.2.2 固化工艺对烯丙基苯并恶嗪性能的影响 |
| 3.2.3 二元酚结构对烯丙基苯并恶嗪性能的影响 |
| 3.3 杂化苯并恶嗪树脂制备及性能研究 |
| 3.3.1 杂化苯并恶嗪的固化活性及其机理 |
| 3.3.2 杂化苯并恶嗪树脂的耐热性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 碳纤维预制体制备及其性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CFP的制备及微观结构 |
| 4.3 CFP力学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 气凝胶复合材料制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 苯并恶嗪气凝胶制备及性能研究 |
| 5.2.1 TDI含量对BPLT活性及耐热性的影响 |
| 5.2.2 TDI含量对气凝胶结构的影响 |
| 5.3 气凝胶复合材料的制备及物理性能 |
| 5.3.1 CFP/A的制备及其结构 |
| 5.3.2 CFP/A的压缩性能 |
| 5.3.3 CFP/A热物理性能 |
| 5.4 气凝胶复合材料的烧蚀性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）莫来石纤维多孔陶瓷基防隔热组件的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 热防护系统发展史 |
| 1.2.1 激波防热及热沉防热 |
| 1.2.2 烧蚀防热 |
| 1.2.3 可重复使用热防护系统 |
| 1.3 刚性防热瓦防热结构 |
| 1.3.1 隔热瓦 |
| 1.3.2 气凝胶 |
| 1.3.3 高发射涂层 |
| 1.3.4 高温粘结剂 |
| 1.4 课题的提出与主要研究内容 |
| 第2章 基于高温粘结剂优化的莫来石微米纤维多孔陶瓷 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验过程及测试方法 |
| 2.2.1 实验药品及仪器 |
| 2.2.2 实验表征 |
| 2.2.3 实验过程 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 粘结剂种类对莫来石纤维多孔陶瓷结构和性能的影响 |
| 2.3.2 硅粉含量对莫来石纤维多孔陶瓷密度和强度的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 莫来石纳米纤维多孔陶瓷的结构设计与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程及测试方法 |
| 3.2.1 实验药品及仪器 |
| 3.2.2 实验测试方法 |
| 3.2.3 实验过程 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 静电纺丝制备耐高温纳米莫来石纤维 |
| 3.3.2 莫来石纳米纤维多孔陶瓷的制备与性能表征 |
| 3.3.3 莫来石微米/纳米纤维多孔陶瓷性能对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 隔热瓦表面MoSi_2-硼硅玻璃基发射涂层制备与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程及测试方法 |
| 4.2.1 实验药品及仪器 |
| 4.2.2 表征测试方法 |
| 4.2.3 实验过程 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 MoSi_2-硼硅玻璃基发射涂层的形貌和物相分析 |
| 4.3.2 抗热震性能对比 |
| 4.3.3 1500℃耐高温性能对比研究 |
| 4.3.4 涂层结合强度对比研究 |
| 4.3.5 涂层的显微硬度和弹性模量 |
| 4.3.6 涂层发射率对比研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 莫来石晶须增韧磷酸铝基耐高温胶黏剂 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程及测试方法 |
| 5.2.1 实验药品及仪器 |
| 5.2.2 表征测试方法 |
| 5.2.3 实验过程 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 耐高温胶的机械性能 |
| 5.3.2 耐高温胶的成分演变 |
| 5.3.3 耐高温胶的结构演变及晶须形貌观察 |
| 5.3.4 原位生长晶须的增韧机制分析 |
| 5.3.5 晶须原位生长晶须耐高温胶胶黏剂的实际应用结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 大尺寸莫来石纤维多孔陶瓷基热防护组件制备工艺探索 |
| 6.1 莫来石纤维多孔陶瓷 |
| 6.2 高发射涂层 |
| 6.3 耐高温胶黏剂 |
| 6.4 防隔热组件展示 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7 章 全文结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文及参加科研情况 |
| 致谢 |
（6）纤维增强酚醛防热材料改性及烧蚀机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 航天飞行器热防护系统分类及材料需求 |
| 1.3 烧蚀防热材料的种类及防热机理 |
| 1.3.1 烧蚀防热材料种类 |
| 1.3.2 烧蚀防热材料防热机理 |
| 1.4 烧蚀防热材料改性研究进展 |
| 1.4.1 树脂基体改性研究进展 |
| 1.4.2 纤维表界面改性研究进展 |
| 1.4.3 掺杂陶瓷颗粒改性研究进展 |
| 1.4.4 烧蚀机理研究进展 |
| 1.5 纤维增强酚醛烧蚀防热材料烧蚀性能评价方法 |
| 1.6 本文研究思路及主要研究内容 |
| 第2章 实验原料、方法及设备 |
| 2.1 主要原材料 |
| 2.1.1 改性石英酚醛体系主要涉及的原材料 |
| 2.1.2 改性碳酚醛体系主要涉及的原材料 |
| 2.1.3 耗散型酚醛防热材料中主要涉及的原料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.3 主要实验设备 |
| 2.4 研究方案 |
| 第3章 石英纤维增强酚醛防热材料引入陶瓷相改性后烧蚀机理和性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 无机组分改性酚醛树脂基体及其抗热分解机理分析 |
| 3.2.1 无机组分选择及样品制备 |
| 3.2.2 改性酚醛树脂基复合材料煅烧试验研究 |
| 3.2.3 不同无机组分改性树脂基体的静态抗氧化能力 |
| 3.2.4 B_4C无机填料的含量优化 |
| 3.2.5 ZrB_2无机填料的含量优化 |
| 3.3 不同类型的无机组分在石英酚醛防热材料中的作用 |
| 3.4 不同类型的无机组分在低密度石英酚醛防热材料中的作用 |
| 3.5 B_4C改性石英酚醛防热材料的成分优化及耐烧蚀机理研究 |
| 3.6 ZrB_2改性石英酚醛防热材料的成分优化及耐烧蚀机理研究 |
| 3.7 石英酚醛引入陶瓷相改性防热材料应用 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 碳纤维增强酚醛防热材料引入陶瓷相改性后烧蚀机理和性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 陶瓷粉体改性碳酚醛复合材料及其耐烧蚀性能 |
| 4.3 碳纤维表面制备抗氧化涂层及其复合材料的性能分析 |
| 4.3.1 碳纤维表面涂层制备及分析 |
| 4.3.2 碳纤维增强酚醛基复合材料及其性能考核 |
| 4.4 陶瓷相包覆碳纤维改性碳酚醛防热材料应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 酚醛防热材料引入氧耗散相改性后烧蚀机理和性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 氧耗散相在酚醛防热材料中空间分布结构设计及界面相容性研究 |
| 5.2.1 氧耗散相空间分布结构的设计、制备和力学性能研究 |
| 5.2.2 氧耗散相和酚醛树脂的界面相容性研究 |
| 5.3 氧耗散相改性酚醛防热材料制备 |
| 5.3.1 氧耗散相非晶铝泡沫的制备 |
| 5.3.2 铝泡沫酚醛复合材料制备 |
| 5.4 氧耗散相对酚醛防热材料烧蚀性能的影响 |
| 5.4.1 Al-Cu-Ti非晶泡沫相优选 |
| 5.4.2 非晶铝泡沫增强防热复合材料的性能 |
| 5.4.3 烧蚀形貌微观分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 论文创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
（7）防隔热一体化C/C-SiCO多孔陶瓷复合材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 空天高速飞行器热防护材料研究进展 |
| 1.2.1 轻质多孔陶瓷耐烧蚀材料 |
| 1.2.2 陶瓷纤维刚性隔热瓦及柔性隔热毡 |
| 1.2.3 气凝胶隔热材料 |
| 1.3 SiCO陶瓷及其复合材料研究进展 |
| 1.3.1 SiCO陶瓷的制备及结构特性 |
| 1.3.2 SiCO陶瓷的热稳定性及抗氧化性 |
| 1.3.3 SiCO陶瓷复合材料 |
| 1.4 选题依据和研究内容 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 实验设计与研究方法 |
| 2.1 实验原料与设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 样品制备 |
| 2.2.1 C/SiCO纳米多孔陶瓷复合材料 |
| 2.2.2 C/C-SiCO纳米多孔陶瓷复合材料 |
| 2.2.3 钼钽基硅化物涂层 |
| 2.3 测试与表征 |
| 2.3.1 物性分析 |
| 2.3.2 物相组成与微观结构 |
| 2.3.3 力学性能 |
| 2.3.4 隔热性能 |
| 2.3.5 耐高温性能 |
| 2.3.6 耐烧蚀性能 |
| 第三章 C/SiCO纳米多孔陶瓷复合材料的制备及性能研究 |
| 3.1 C/SiCO纳米多孔陶瓷复合材料制备与物相组成 |
| 3.1.1 SiCO前驱体溶胶-凝胶反应过程及复合材料的制备 |
| 3.1.2 多次复合SiCO溶胶对C/SiCO物相组成的影响 |
| 3.2 C/SiCO纳米多孔陶瓷复合材料的微观结构 |
| 3.2.1 SiCO溶胶复合次数对C/SiCO微观形貌的影响 |
| 3.2.2 SiCO溶胶复合次数对C/SiCO孔结构特征的影响 |
| 3.3 C/SiCO纳米多孔陶瓷复合材料的力学性能研究 |
| 3.3.1 SiCO溶胶复合次数对C/SiCO压缩强度的影响 |
| 3.3.2 SiCO溶胶复合次数对C/SiCO弯曲强度的影响 |
| 3.4 C/SiCO纳米多孔陶瓷复合材料的隔热性能研究 |
| 3.4.1 不同温度下C/SiCO的热导率及隔热机理 |
| 3.4.2 石英灯单面加热测试C/SiCO的隔热效果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 C/C-SiCO纳米多孔陶瓷复合材料的制备及性能研究 |
| 4.1 C/C-SiCO纳米多孔陶瓷复合材料的制备与物相组成 |
| 4.1.1 C/C-SiCO的制备工艺研究 |
| 4.1.2 多次复合SiCO溶胶对C/C-SiCO化学基团和物相组成的影响 |
| 4.2 C/C-SiCO纳米多孔陶瓷复合材料的微观结构 |
| 4.2.1 SiCO溶胶复合次数对C/C-SiCO微观形貌的影响 |
| 4.2.2 SiCO溶胶复合次数对C/C-SiCO孔结构特征的影响 |
| 4.3 C/C-SiCO纳米多孔陶瓷复合材料的力学性能研究 |
| 4.3.1 SiCO溶胶复合次数对C/C-SiCO压缩强度的影响 |
| 4.3.2 SiCO溶胶复合次数对C/C-SiCO弯曲强度的影响 |
| 4.4 C/C-SiCO纳米多孔陶瓷复合材料的隔热性能研究 |
| 4.4.1 不同温度下C/C-SiCO的热导率及隔热机理 |
| 4.4.2 石英灯单面加热测试C/C-SiCO的隔热效果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 钼钽基硅化物涂层的制备及防隔热一体化材料的性能研究 |
| 5.1 钼钽基硅化物涂层的制备及其结构 |
| 5.1.1 钼钽基硅化物涂层的设计与制备工艺 |
| 5.1.2 钼钽基硅化物涂层的物相组成与微观结构 |
| 5.2 防隔热一体化材料的耐高温性能研究 |
| 5.2.1 多次复合SiCO溶胶对C/SiCO耐高温性能的影响 |
| 5.2.2 多次复合SiCO溶胶对C/C-SiCO耐高温性能的影响 |
| 5.2.3 钼钽基硅化物涂层组分及厚度对材料耐高温性能的影响 |
| 5.3 防隔热一体化材料的耐烧蚀性能研究 |
| 5.3.1 多次复合SiCO溶胶对C/SiCO耐烧蚀性能的影响 |
| 5.3.2 多次复合SiCO溶胶对C/C-SiCO耐烧蚀性能的影响 |
| 5.3.3 钼钽基硅化物涂层组分及厚度对材料耐烧蚀性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（8）有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 热防护材料研究进展 |
| 1.2.1 热防护系统的设计及作用 |
| 1.2.2 热防护材料的发展历程 |
| 1.2.3 超高温热防护材料的研究进展 |
| 1.3 树脂基热防护材料的制备及应用 |
| 1.3.1 树脂耐热性分析 |
| 1.3.2 树脂基热防护材料制备及应用 |
| 1.4 热防护材料增强及增韧研究 |
| 1.4.1 一维纳米材料特性及制备 |
| 1.4.2 热防护材料增强增韧研究 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与实验方法 |
| 2.1 实验原料及所用仪器 |
| 2.1.1 实验主要原料 |
| 2.1.2 实验主要仪器 |
| 2.2 ZrB_2基多孔陶瓷的制备 |
| 2.2.1 ZrB_2基多孔陶瓷制备工艺 |
| 2.2.2 催化剂负载及二元相构筑 |
| 2.3 有机硅树脂结构转化分析 |
| 2.4 有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷的制备 |
| 2.4.1 活性填料表面改性 |
| 2.4.2 有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷的制备及调控 |
| 2.5 性能测试与表征 |
| 2.5.1 组织微观分析观察 |
| 2.5.2 物理性能测试 |
| 2.5.3 压缩力学性能测试 |
| 第3章 ZrB2基多孔陶瓷的制备及二元相结构构筑 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ZrB_2基多孔陶瓷材料的制备 |
| 3.3 ZrB_2基多孔陶瓷高温反应研究 |
| 3.3.1 热处理温度对ZrB2基多孔陶瓷力学性能的影响 |
| 3.3.2 热处理温度对ZrB2基多孔陶瓷微结构的影响 |
| 3.3.3 ZrB_2基多孔陶瓷材料的高温反应 |
| 3.4 ZrB_2基多孔陶瓷材料防隔热性能研究 |
| 3.4.1 防热性能研究 |
| 3.4.2 隔热性能研究 |
| 3.5 碳纤维–CNTs二元相结构构筑 |
| 3.5.1 催化剂的选择及负载方式设计 |
| 3.5.2 短切碳纤维–CNTs二元相结构构筑 |
| 3.5.3 短切碳纤维–CNTs二元相结构原位强韧化作用研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷的制备及优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有机硅树脂耐热性及高温转化研究 |
| 4.2.1 有机硅树脂耐热性研究 |
| 4.2.2 有机硅树脂高温结构转化研究 |
| 4.3 有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷的制备及影响分析 |
| 4.3.1 有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷的制备 |
| 4.3.2 热处理温度对有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷的影响分析 |
| 4.3.3 硅树脂含量对有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷的影响分析 |
| 4.3.4 纤维含量对有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷的影响分析 |
| 4.3.5 空心微球含量对有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷的影响分析 |
| 4.4 有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷的强化研究 |
| 4.5 有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷防热性能分析 |
| 4.6 有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷隔热性能分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（9）低密度纤维增强硅树脂烧蚀材料的制备和热力性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 烧蚀材料国内外研究现状 |
| 1.2.1 烧蚀材料国外研究现状 |
| 1.2.2 烧蚀材料国内研究现状 |
| 1.3 聚硅氧烷及硅树脂烧蚀材料的研究现状 |
| 1.3.1 聚硅氧烷烧蚀材料 |
| 1.3.2 硅树脂烧蚀材料 |
| 1.4 本文研究意义及内容 |
| 第2章 实验原理及实验方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验原料及实验设备 |
| 2.2.1 实验原材料 |
| 2.2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 实验材料制备方法 |
| 2.3.1 纯硅树脂材料制备 |
| 2.3.2 连续石英纤维针刺毡预制体的制备 |
| 2.3.3 低密度纤维增强硅树脂烧蚀材料的制备 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.4.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.4.2 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 2.4.3 热重和差热分析(TG/DTA) |
| 2.4.4 热导率及导热系数 |
| 2.4.5 表观密度测试 |
| 2.4.6 流变性能测试 |
| 2.4.7 力学性能测试 |
| 2.4.8 烧蚀试验测试 |
| 第3章 硅树脂材料的固化成型及表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 硅树脂的宏观形貌 |
| 3.3 硅树脂的流变性能 |
| 3.4 硅树脂固化过程及机理研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 低密度纤维增强硅树脂烧蚀材料的热力性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 低密度纤维增强硅树脂烧蚀材料的宏微观特征 |
| 4.2.1 低密度纤维增强硅树脂烧蚀材料的宏观特性 |
| 4.2.2 低密度纤维增强硅树脂烧蚀材料的微观形貌 |
| 4.3 低密度纤维增强硅树脂烧蚀材料的力学性能 |
| 4.4 低密度纤维增强硅树脂烧蚀材料的热学性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 低密度纤维增强硅树脂烧蚀材料的烧蚀性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 烧蚀材料的烧蚀过程及基本烧蚀参数 |
| 5.3 烧蚀后的微观形貌及产物分析 |
| 5.4 烧蚀机理的分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）二氧化硅气凝胶/聚合物复合材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 隔热材料的研究意义 |
| 1.2 隔热材料的研究现状 |
| 1.3 SiO_2气凝胶性质及其应用概述 |
| 1.3.1 SiO_2气凝胶隔热机理 |
| 1.3.2 SiO_2气凝胶的制备 |
| 1.3.3 SiO_2气凝胶隔热材料应用现状 |
| 1.4 SiO_2气凝胶/聚合物复合材料 |
| 1.4.1 SiO_2气凝胶/聚酰亚胺复合材料 |
| 1.4.2 SiO_2气凝胶/石墨烯/环氧树脂复合材料 |
| 1.5 本课题研究意义与创新点 |
| 1.6 本课题研究内容 |
| 第二章 设备及分析表征方法 |
| 2.1 实验药品及仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 设备及测试仪器 |
| 2.2 实验内容 |
| 2.2.1 SiO_2气凝胶粉末的制备 |
| 2.2.2 SiO_2气凝胶/聚酰亚胺复合膜的制备 |
| 2.2.3 SiO_2气凝胶/石墨烯/环氧树脂三元复合材料的制备 |
| 2.3 分析测试与表征方法 |
| 2.3.1 密度 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜 |
| 2.3.3 透射电子显微镜 |
| 2.3.4 X射线衍射分析 |
| 2.3.5 傅里叶红外光谱分析 |
| 2.3.6 热重-差示扫描分析 |
| 2.3.7 拉伸性能测试 |
| 2.3.8 氮气吸附-脱附测试 |
| 2.3.9 粉体粒度分布测试 |
| 2.3.10 导热系数测试 |
| 第三章 SiO_2气凝胶粉体的制备及耐温性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SiO_2气凝胶粉体的制备及热处理 |
| 3.3 热处理对SiO_2气凝胶形貌及结构影响 |
| 3.3.1 热处理对SiO_2气凝胶的影响机制 |
| 3.3.2 热分析表征 |
| 3.3.3 形貌分析 |
| 3.3.4 结构表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 SiO_2气凝胶/聚酰亚胺复合材料的制备与性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 SiO_2气凝胶/聚酰亚胺复合膜(SiO_2/PI)的制备 |
| 4.2.1 缩聚后复合 |
| 4.2.2 缩聚前复合 |
| 4.3 SiO_2/PI的结构及性能表征 |
| 4.3.1 形貌分析 |
| 4.3.2 结构表征 |
| 4.3.3 力学性能分析 |
| 4.3.4 热稳定性分析 |
| 4.3.5 隔热性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 SiO_2气凝胶/石墨烯/环氧树脂三元复合材料的制备与性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 SiO_2气凝胶/环氧树脂复合材料(SiO_2/EP)的制备与性能分析 |
| 5.2.1 SiO_2/EP的制备 |
| 5.2.2 SiO_2/EP的形貌、结构与性能表征 |
| 5.3 石墨烯/环氧树脂复合材料的制备与性能研究 |
| 5.3.1 石墨烯的制备与改性 |
| 5.3.2 石墨烯/环氧树脂复合材料(FrGO/EP)料的制备 |
| 5.3.3 FrGO的表征 |
| 5.3.4 FrGO/EP的表征 |
| 5.4 SiO_2气凝胶/石墨烯/环氧树脂复合材料(SiO_2/FrGO/EP)的制备与表征 |
| 5.4.1 SiO_2/FrGO/EP的制备 |
| 5.4.2 SiO_2/FrGO/EP的形貌及性能表征 |
| 5.5 本章小节 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 后期工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 主要成果 |
| 作者及导师简介 |
| 附件 |
四、树脂基低密度隔热材料的研究进展（论文参考文献）
- [1]航天复合材料研究进展[J]. 冯志海,李俊宁,左小彪,徐林,李仲平. 宇航材料工艺, 2021(04)
- [2]不同夹芯缝合隔热材料层板的设计与力学性能研究[D]. 尹春晖. 天津工业大学, 2021(01)
- [3]中子屏蔽/隔热一体化硼酸铝基陶瓷材料的制备与结构设计[D]. 罗瀚. 武汉科技大学, 2021
- [4]杂化苯并恶嗪及气凝胶复合材料的制备与性能研究[D]. 杨泽诚. 长安大学, 2020(06)
- [5]莫来石纤维多孔陶瓷基防隔热组件的制备与性能研究[D]. 咸良. 天津大学, 2019(01)
- [6]纤维增强酚醛防热材料改性及烧蚀机理研究[D]. 李茂源. 哈尔滨工程大学, 2020(04)
- [7]防隔热一体化C/C-SiCO多孔陶瓷复合材料的制备与性能研究[D]. 李夏菲. 国防科技大学, 2019(01)
- [8]有机硅改性ZrB2基多孔陶瓷的制备及其性能研究[D]. 张炫烽. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [9]低密度纤维增强硅树脂烧蚀材料的制备和热力性能[D]. 潘羿吾. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [10]二氧化硅气凝胶/聚合物复合材料的制备与性能研究[D]. 刘昊. 北京化工大学, 2019(06)