李林杰，方国东，易法军，梁 军

(哈尔滨工业大学 特种环境复合材料技术国防科技重点实验室，哈尔滨 150001)



高硅氧/酚醛复合材料热变形实验测试及表面烧蚀形貌分析

李林杰，方国东，易法军，梁 军

(哈尔滨工业大学 特种环境复合材料技术国防科技重点实验室，哈尔滨 150001)

通过非接触式高温变形测量系统，对高硅氧/酚醛防/隔热复合材料在单侧热流载荷作用下的温度和全场高温变形进行了精确测量，并对试样体积烧蚀后的表面微观形貌进行分析。实验结果表明，利用陶瓷板在1 000 ℃左右对高硅氧/酚醛复合材料试件辐射加热200 s后，通过测量发现距离加热面12.62 mm处热电偶温度峰值为259 ℃，从而说明高硅氧/酚醛复合材料具有优良的防/隔热性能。通过DIC方法测得试样加热200 s后沿加热方向的最大位移为0.18 mm，且沿着试样加热方向位移呈现出逐渐递减的规律。通过对材料烧蚀后表面形貌微观观测和分析，发现在试样加热面上出现了凹凸不平的烧蚀坑，并出现了一层很薄的高硅氧纤维高温熔融后的硅氧化合物颗粒结晶状物质。

高硅氧/酚醛复合材料；体积烧蚀；DIC方法；变形场；表面形貌分析

0 引言

多年来，高硅氧/酚醛复合材料因为其价格低廉和优良的防/隔热性能，被广泛用于固体火箭发动机的喷管喉衬以及高超声速飞行器的防/隔热部件上。在高速气动载荷作用下，高硅氧/酚醛复合材料将产生烧蚀和机械剥蚀现象。高超声速飞行器防热材料和结构的热变形，直接关系到飞行器的气动外形。……