高硅氧/酚醛復合材料熱變形實驗測試及表面燒蝕形貌分析
2015-03-13 02:54:42李林杰方國東易法軍
固體火箭技術
2015年3期
李林杰，方國東，易法軍，梁 軍
(哈爾濱工業大學 特種環境復合材料技術國防科技重點實驗室，哈爾濱 150001)
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高硅氧/酚醛復合材料熱變形實驗測試及表面燒蝕形貌分析
李林杰，方國東，易法軍，梁 軍
(哈爾濱工業大學 特種環境復合材料技術國防科技重點實驗室，哈爾濱 150001)
通過非接觸式高溫變形測量系統，對高硅氧/酚醛防/隔熱復合材料在單側熱流載荷作用下的溫度和全場高溫變形進行了精確測量，并對試樣體積燒蝕后的表面微觀形貌進行分析。實驗結果表明，利用陶瓷板在1 000 ℃左右對高硅氧/酚醛復合材料試件輻射加熱200 s后，通過測量發現距離加熱面12.62 mm處熱電偶溫度峰值為259 ℃，從而說明高硅氧/酚醛復合材料具有優良的防/隔熱性能。通過DIC方法測得試樣加熱200 s后沿加熱方向的最大位移為0.18 mm，且沿著試樣加熱方向位移呈現出逐漸遞減的規律。通過對材料燒蝕后表面形貌微觀觀測和分析，發現在試樣加熱面上出現了凹凸不平的燒蝕坑，并出現了一層很薄的高硅氧纖維高溫熔融后的硅氧化合物顆粒結晶狀物質。
高硅氧/酚醛復合材料；體積燒蝕；DIC方法；變形場；表面形貌分析
0 引言
多年來，高硅氧/酚醛復合材料因為其價格低廉和優良的防/隔熱性能，被廣泛用于固體火箭發動機的噴管喉襯以及高超聲速飛行器的防/隔熱部件上。在高速氣動載荷作用下，高硅氧/酚醛復合材料將產生燒蝕和機械剝蝕現象。高超聲速飛行器防熱材料和結構的熱變形，直接關系到飛行器的氣動外形?！?br>
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