POSS 材料在硼酚醛树脂基抗烧蚀材料中的应用
2021-08-09孙笑然胡俊杰陈亚格
化学工程师 2021年7期
关键词:质量
孙笑然,胡俊杰,彭 琴,伍 政,陈亚格
(湖北航天化学技术研究所,湖北 襄阳 441003)
树脂基复合材料因其优异的力学性能、热性能、耐环境性及可设计性得到了广泛的应用和发展[1]。对应用于烧蚀领域的树脂基复合材料,其需具有突出的耐高温、抗烧蚀性能。相比于普通酚醛树脂,硼酚醛树脂基复合材料因其基体树脂中的B-O 键能远大于酚醛树脂的C-C 键能,具有更高的耐热、耐烧蚀性、残炭率和力学性能[2]。因此,硼酚醛树脂基复合材料可作为优良的抗烧蚀材料应用于火箭、导弹和空间飞行器等领域。
为满足新型火箭发动机、航天器等的发展要求,抗烧蚀材料将面临越来越苛刻的烧蚀、热流环境的考验和更低的密度要求,因此,提高抗烧蚀材料的综合性能是科研者们关注的重点和研究难点。多面体笼形倍半硅氧烷(POSS)是一种由Si 和O 组成三维无机支架结构的有机-无机纳米粒子,8 个Si 顶点处可连接8 个有机取代基团,POSS 的结构决定了它既具有无机材料的热稳定性和优异的力学性能,同时兼具有机材料的韧性好、密度低的优点[3,4]。本研究通过向硼酚醛树脂基复合材料体系中引入POSS纳米粒子填料,考察填料对树脂基抗烧蚀材料密度、烧蚀性能的影响,制备出低密度、高抗烧蚀性能的材料。
1 实验部分
1.1 材料与仪器
硼酚醛树脂(FB)溶液(固体含量为50%);碳化硅(SiC)粉末(粒度40 目);瓷化填料粉末(T)(粒度1μm);短切碳纤维(CF)(T700SC-12K,长度7mm);芳纶浆粕(KE)(Kevlar-49);八苯基多面体笼形倍半硅氧烷(POSS)粉末。
Y33-50 型四柱平板硫化机(萍乡无线电专用设备厂);……
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