酚醛浸渍碳烧蚀体(PICA)的制备、结构及性能

宇航材料工艺 , 2016, 46(1): 77-90. doi: 10.3969/j.issn.1007-2330.2016.01.013

酚醛浸渍碳烧蚀体(PICA)的制备、结构及性能

贾献峰 ^1, , 刘旭华 ^2, , 乔文明 ^3, , 凌立成 ^4, , 龙东辉 ^5,

1.华东理工大学,化学工程联合国家重点实验室,上海200237

2.华东理工大学,化学工程联合国家重点实验室,上海200237

3.华东理工大学,化学工程联合国家重点实验室,上海200237

4.华东理工大学,化学工程联合国家重点实验室,上海200237

5.华东理工大学,化学工程联合国家重点实验室,上海200237

关键词：热防护材料 , 酚醛浸渍碳烧蚀体 , 低密度 , 溶胶-凝胶

Preparation and Properties of Phenolic Impregnated Carbon Ablator

Keywords： Thermal protection material , Phenolic impregnated carbon ablator , Low density , Sol-gel reaction

采用热塑性酚醛树脂溶液浸溃碳毡,经过溶胶-凝胶反应和常压干燥后,制备出一系列不同密度的酚醛浸渍烧蚀体(PICA) (0.27～ 0.47 g/cm3)材料,并系统研究了不同密度的PICA碳化前后微观形貌、力学性能及隔热性能的变化规律.结果表明:PICA具有典型的碳纤维增强酚醛气凝胶复合结构.不同密度的PI-CA均具有优异的力学性能和隔热性能,且弯曲强度为2.2 ～ 16.5 MPa,热导率为56 ～ 62 mW/(m·K).在密度为0.40 g/cm3时,PICA弯曲强度最大,热导率最低.进一步通过1 000℃高温处理之后,相应的C-PICA材料仍然表现出轻质、高强、低热导率的特征.

参考文献

[1]	William H. Willcockson.Stardust Sample Return Capsule Design Experience[J].Journal of spacecraft and rockets,19993(3):470-474.
[2]	Agrawal, Parul;Chavez-Garcia, Jose F.;John Pham.Fracture in Phenolic Impregnated Carbon Ablator[J].Journal of spacecraft and rockets,20134(4):735-741.
[3]	王筠;杨云华;冯志海.深空探测用热防护材料的现状及发展方向[J].宇航材料工艺,2013(5):1-10.
[4]	F. S. Milos;Y.-K. Chen.Ablation and Thermal Response Property Model Validation for Phenolic Impregnated Carbon Ablator[J].Journal of spacecraft and rockets,20105(5):786-805-786-805.
[5]	冯坚;冯军宗;姜勇刚;张长瑞.碳气凝胶的传热规律及其在防隔热中的应用[J].宇航材料工艺,2012(2):1-6.
[6]	高庆福;张长瑞;冯坚;武纬;冯军宗.氧化铝气凝胶复合材料的制备与隔热性能[J].国防科技大学学报,2008(4):39-42.

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