纳米填料改性酚醛树脂膜制备及其复合材料耐热性能研究开题报告

全文总字数：4921字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的及意义

航天器重返大气层是太空旅行和空间探索不可或缺的一部分。在航天器的再入过程中，飞行器由于与之间的摩擦而受到严重的气动加热，通常导致其表面温度高于1000摄氏度。因此，热防护系统对于确保航天器的安全飞行至关重要。近些年，随着航天科技的发展，对于材料的耐烧蚀性能，耐热气流以及机械性能等方面有了新的要求。各种轻质高强、耐热性高、残炭率高的先进树脂基复合材料可以很好满足热防护需求。

烧蚀材料代表了热防护系统中的种传统法，而酚醛树脂基烧蚀材料具有优异的耐热性能，是目前多数航天器所采用的最广泛和有效的热防护材料，其在未来的深空探测事业中有着广阔的应用前景。然而，随着科技的快速发展，酚醛树脂的应用条件越发苛刻，由于酚醛树脂本身的一些性质缺陷阻碍了其在烧蚀材料中的应用，例如韧性低，加工期间的体积收缩率高和高温下的残炭率较低等。为了以提高其耐热性和机械性能，以及高温下的烧蚀性能，需要对酚醛树脂基复合材料进行改性。纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、量子效应、宏观量子隧道效应等特殊性质，能有效改善树脂基体的性能。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

（1）材料制备：以酚醛树脂为基体，选用石英纤维为增强体，制备三氧化二铝纳米填料改性酚醛树脂膜及其复合材料；

（2）材料表征：对三氧化二铝纳米填料改性酚醛树脂膜及其复合材料进行烧蚀性能测试。通过马弗炉静烧测试、热性能测试、氧乙炔烧蚀测试。测试指定温度下复合材料的性能，并分析复合材料热变形的影响。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－8周：按照设计方案，制备纳米填料改性酚醛树脂膜复合材料，通过弗炉静烧测试、热性能测试，测试指定温度下复合材料的性能，分析复合材料热变形的影响。

第9－12周：通过氧乙炔烧蚀性能测试，两种材料进行对比，找出复合材料的烧蚀机制。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] l. paglia，v. genova, f. marra, m.p. bracciale, c. bartuli, t. valente, g.

public. manufacturing, thermochemical characterization and ablative performance evaluation of carbon-phenolic ablative material with nano-al2o3 addition. polymer degradation and stability，volume 169，november 2019，108979.