纤维增强气凝胶复合材料表征与力学性能测量

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• 论文作者：梁杰存 ; 李喜德 ; 吴大方
• 年：2017
• 作者机构：清华大学航天航空学院;
• 论文关键词：气凝胶复合材料 ; 隔热 ; 高温拉伸 ; 拉拔试验
• 会议召开时间：2017-01-14
• 会议录名称：北京力学会第二十三届学术年会会议论文集
• 语种：中文
• 分类号：TB332
• 学会代码：BJLH
• 会议名称：北京力学会第二十三届学术年会
• 会议地点：中国北京
• 主办单位：北京力学会
• 学会名称：北京力学会
• 页数：5
• 文件大小：1942k
• 原文格式：D
• 会议级别：地方

摘要

纤维增强气凝胶复合材料(FRAC)具有优异的隔热性能,在高速飞行器舱体隔热领域具有广泛应用,恶劣的环境不仅要求其具有优异的隔热性能,同时具有一定的力学强度。本文某型FRAC进行隔热性能评估和力学性能测量。首先对未热处理和经1200℃热处理的FRAC孔径和比表面积进行统计,发现高温处理后的FRAC孔径和比表面积都显著减小;同时对未热处理和经400℃、800℃、1200℃热处理后的FRAC进行XRD成分分析,发现高温下其化学成分并未发生变化,热重/差热分析同样印证这一结论;红外吸收谱表明FRAC对红外辐射的吸收能力较弱;综合上述表征分析表明高温下FRAC仍具有良好的隔热微结构,增加遮光剂能使其具有更好的隔热性能。为了检验FRAC的力学性能,FRAC拉压强度差异显著,受拉更易断裂,因此探究其拉伸行为十分必要,本文分别开展常温拉伸试验,常温下发现其破坏模式为纤维的抽出,为此进一步研究纤维与基体的结合强度,对未热处理和经1200℃热处理的FRAC进行纤维拉拔试验以及纤维强度测量,发现纤维强度大于与基体结合强度,同时推算发现FRAC的拉伸强度主要取决于纤维与基体结合强度。

引文

1吴晓栋,崔升,王玲,邵高峰,焦健,沈晓冬,耐高温气凝胶隔热材料的研究进展,材料导报,2015,29(5):102-108
    2 吴大方,朱林,潘兵,周岸峰,王岳武,轻质防热材料高温隔热性能研究,北京力学会第十九届学术年会,2013
    3 Maryam Khosravi Mardkhe,,Baiyu.Huang,Synthesis and characterization of silica doped alumina catalyst support with superior thermal stability and unique poreproperties,J Porous Mater,2016,23:475–487
    4 Rami Haj-Ali,Rami Eliasi,Victor Fourman,Mechanical characterization of aerogel materials with digital image correlation,Microporous and Mesoporous Materials,2016 226:44-52
    5 Duoqi Shi,Yantao Sun,Jian Feng,Xiaoguang Yang,Experimental investigation on high temperature anisotropic compression properties of ceramic-fiber-reinforced Si O2 aerogel,Materials Science&Engineering A,2013,585:25–31