一、碳泡沫先驱体酚醛泡沫制备工艺研究（论文文献综述）
李雪婷[1]（2021）在《碳化硅纳米线基多元吸波材料的制备与性能研究》文中提出碳化硅纳米线(SiC nanowires,SiCNWs)由于其高比表面积,丰富的堆垛层错,孪生界面和可调节的电导率,并且在基质中形成导电网络具有优于SiC块体和颗粒形式的电磁吸收性能,特别是受到广泛关注。然而,单一SiC相的介电常数低于碳和铁磁吸收材料,并且通常引入缺陷以增加SiC的介电常数的方式难以接近合适的阻抗匹配,导致仅有较窄的有效吸收频带（Effective absorption bandwidth,EAB）,吸波体的吸收强度及有效频宽难以大幅提高,无法满足对高性能吸波体的要求。针对上述问题,可以从设计优化纳米线结构;引入多元相,如介电材料,磁性材料等方面实现。本论文以SiCNWs为基体,构建多种结构及多元相组成的复合材料,制备兼具“厚度薄,质量轻,有效吸收带宽,电磁吸收强”高性能的电磁波吸收体。系统研究各组分结构对吸波体电磁波吸收性能的影响规律,分析不同吸波体的电磁波吸收机理,考察吸波体在电磁屏蔽领域的应用。获得基于SiCNWs的多元复合结构吸波体的制备方法和设计思路。采用聚碳硅烷（Polycarbosilane,PCS）作为SiCNWs先驱体原料,通过静电纺丝结合高温热解制备柔性SiCNWs薄膜,SiCNWs薄膜构建的3D网络结构以及SiCNWs的导电网络可引起电磁波多重反射,丰富的界面极化,偶极子极化等介电损耗可同时促进电磁波的衰减,因此表现出优异的吸波性能。当SiCNWs薄膜填充量仅为10 wt%时,厚度为2.0 mm位于11.2 GHz处,最小反射损耗（Minimum reflection loss,RLmin）为-41 d B,EAB达5 GHz。采用酚醛树脂（Phenolic Resin,PR）及硅溶胶作为SiCNWs先驱体原料,通过静电纺丝及碳热还原制备柔性SiCNWs薄膜,SiCNWs具有两种类型的生长机制,一类是在先驱体纳米线直接原位碳热还原形成的SiC纳米线,另一类型是由V-S机制气相生长的单晶SiCNWs。SiCNWs膜具有出色的柔韧性,最大弯曲角度达到160°。针对单一SiCNWs介电损耗较差的问题,通过静电纺丝及氮气热处理制备了多孔SiC/Si3N4纳米线（SiC/Si3N4 NWs）。具有大的比表面积及丰富介孔的SiC/Si3N4NWs构成的3D网状结构扩展了电磁波的衰减路径,通过富碳SiC和Si3N4纳米晶粒之间界面的相互协同作用,有效提高了电磁波吸收性能。当填充量为15 wt%时,仅在涂层厚度为2.1 mm,EAB高达7.12 GHz（10.88-18 GHz）,覆盖了整个Ku频段,并获得了-48 d B的RLmin。实现了强吸收和宽EAB的目的,在C,X及Ku波段的电磁波吸收领域有着重要应用价值。为满足吸波体轻量化需求,引入还原氧化石墨烯（Reduced graphene oxide,RGO）采用了冷冻干燥技术和热处理制备了高比表面积、层状多孔的SiCNWs@RGO复合材料,SiCNWs随机分布,紧密交织,附着穿插在RGO片表面与片层孔隙间。超轻3D层状多孔RGO@SiCNWs的优异结构,通过多重反射及散射扩宽了电磁波的衰减路径,结合介电损耗及电导损耗的相互协同作用,赋予了该材料优异的吸波性能。SiCNWs@RGO填充量低至5 wt%,当涂层厚度为2.2 mm时,RLmin在12.7GHz时达到-47 d B,涂层厚度仅为2.0 mm,EAB高达5.78 GHz（12.02-17.8 GHz）,几乎覆盖了整个Ku频段。针对SiCNWs阻抗不匹配的问题,通过引入具有Co-金属有机框架（Metal organic frame,MOF）结构的沸石咪唑酯骨架（ZIF-67）,增加损耗机制同时改善阻抗失配的问题。通过构建串珠结构的ZIF-67@SiCNWs,将SiCNWs与ZIF-67复合,降低SiCNWs的复介电常数增强阻抗匹配性,从而使更多的电磁波进入材料内部,纳米线构成的3D导电网络引起微电流产生电导损耗,SiCNWs内部的缺陷偶极子极化及SiCNWs/ZIF-67间丰富的异质界面极化产生介电损耗共同提高了其电磁波吸收性能。当ZIF-67@SiCNWs填充量为15 wt%时,涂层厚度为2.2 mm位于11.7 GHz时RLmin为-56 d B,当涂层厚度仅为1.8 mm时,EAB高达5.53 GHz。以MOF作为制备多孔碳的模板,通过静电纺丝法制备ZIF-67/PR/PF/二氧化硅先驱体纳米线,随后在N2气氛下进行高温热处理,一步合成多元复合Co/C纳米链(Co/C NCs)@SiC/Si3N4NWs,由Co/CNCs与SiC/Si3N4NWs相互交织形成网状结构,石墨烯状碳纳米链顶端载有Co颗粒,纳米线中随机分布着3C-SiC,Si3N4和碳纳米晶粒及大量的介孔。Co、C、SiC及Si3N4多元相间丰富的异质界面极化及偶极子极化引起的介电损耗,纳米线和纳米链构成的导电网络引起的导电损耗及多重散射,Co颗粒提供了部分的磁损耗能力由此改进阻抗匹配。在多重损耗机制的协同作用下,该复合材料具有出色的电磁波吸收性能。Co/CNCs@SiC/Si3N4NWs的涂层厚度仅为1.9 mm位于15 GHz时RLmin达-48 d B,当涂层厚度仅为2.0 mm,EAB高达5.92 GHz。
阮晓军[2]（2020）在《基于微接触印刷及激光直写碳化制备超薄碳微盘阵列、有序多孔碳膜》文中进行了进一步梳理有序图案化的多孔纳米碳膜具有明确的孔隙率、优良的化学、机械和热稳定性等诸多优点。目前基于软/硬模板法的有序图案化多孔碳膜制备过程十分繁琐,并且去除模板需要苛刻的化学处理以及较高的成本,亟需开发低成本、简便易行、可规模化生产的有序图案化多孔碳膜及其碳小片阵列的制备方法。本论文结合微接触印刷和激光直写碳化聚酰亚胺（polyimide:PI）技术成功制备纳米厚度、规则图案化的碳微盘阵列（carbon disk arrays:CD As）和多孔碳膜（holey carbonfilms:HCFs）。系统研究了聚二甲基硅氧烷印章的表面处理条件、印章图案的微柱晶格结构、PI前驱体-聚酰胺酸（polyamic acid:PAA）的浓度、激光加工条件等因素对最终获得的CDAs和有序图案化HCFs的几何参数、表面形貌、化学结构、电性能的影响规律。结果表明,以低导热率和热膨胀系数的石英玻璃作为激光碳化支撑基板是成功获得致密超薄CDAs和HCFs的关键,由此通过调节PAA浓度（3-7 wt.%）,本工作实现了 CDAs和HCFs的平均厚度在数十至数百纳米范围内调节;其中,HCFs的孔径仅依赖于印章微柱直径,而CDAs直径不仅依赖于印章的微柱晶格结构,还受到PAA浓度的影响;通过选用具有不同微柱晶格结构的印章,可以进一步实现CDAs的直径和HCFs的有序图案化孔结构的灵活调节;此外,HCFs的电性能亦依赖于所用PAA溶液的浓度及激光加工条件,HCFs的方阻随着PAA浓度和激光能量密度的升高而降低;通过转移印刷工艺,在石英基板上的CDAs和HCFs还可转移到PI等柔性高分子基材上。本工作成功开发了结合微接触印刷和激光直写碳化技术,制备纳米厚度、规则图案化的CDAs和HCFs的方法。这种新型制备方法得到的CDAs和HCFs具有导电、纳米级别厚度、图案结构高度规则并灵活可调、可转移到各种软硬基材上,并可规模化制备等优点。这将有望应用于各种光电、储能、催化、组织工程和物理、化学、生物传感等领域。
张智淼[3]（2020）在《煤液化沥青基泡沫炭的制备及性能研究》文中研究说明本文以煤液化沥青为原料采用自发泡法制备泡沫炭,研究了煤液化沥青直接发泡产物的性能。用减压蒸馏的方法对煤液化沥青进行处理,研究了减压蒸馏对煤沥青性质和产生的泡沫炭性能的影响;以减压蒸馏沥青为原料采用自发泡法制备泡沫炭,以制备保温泡沫炭为目标,研究了发泡条件和沥青混配对泡沫炭性能的影响。对煤液化沥青的发泡性能研究表明:煤液化沥青直接发泡产生的泡沫炭泡孔较大且分布不均匀,容易碎裂,煤液化沥青不适合直接发泡。对减压蒸馏处理的研究表明:减压蒸馏处理后,煤沥青的重组分增多,轻组分减少,热稳定性上升,粘度增加。升高减压蒸馏温度和延长减压蒸馏时间都能使沥青性质改变的程度加深。减压蒸馏处理沥青发泡产生的泡沫炭孔结构和机械性能更好,随减压蒸馏温度的升高,泡沫炭的总孔率先升高后下降,泡孔数量增多、孔径减小。以减压蒸馏沥青AS335（减压蒸馏真空度为0.095 MPa、温度为335℃、时间为10 min）为原料发泡产生的泡沫炭性质和形貌较好,泡沫炭总孔率为74.99%,体积密度为0.3646 g·cm-3,压缩强度为5.47 MPa,泡孔呈椭圆形,平均孔径320 0μm。以沥青AS335为原料研究发泡压力、发泡温度、发泡时间和升温速率对泡沫炭性质的影响。发泡压力对泡沫炭性质的影响最大,提高发泡压力可以有效提高泡沫炭的闭孔率。在温度为500℃、压力为6 MPa、升温速率为3℃·min-1、保温时间为4 h的发泡条件下制备了总孔率为56.27%、闭孔率为26.38%的泡沫炭,泡沫炭外观完整致密,孔径较小（140μm）,孔径分布较为均匀,导热系数为0.083 W.m-1·K-1。在温度为500℃、压力为6 MPa、升温速率为3℃·min-1、保温时间为4 h的发泡条件下,研究了混配沥青发泡制备的泡沫炭的性质。以减压蒸馏处理沥青为原料混和配制得到QI含量与沥青AS335相同的混配沥青,混配沥青发泡制备的泡沫炭总孔率和闭孔率比AS335发泡产物更高,混配沥青ASM11发泡产生的泡沫炭总孔率为63.77%,闭孔率为 39.32%。
刘顺伟[4]（2020）在《基于新型造孔方法制备多孔Cf/C与Cf/C-SiC复合材料及其性能研究》文中研究指明多孔Cf/C复合材料由于具有比强度高、低热膨胀系数、零湿膨胀系数等优点,有利于制造未来的超稳定和高负载结构,在航空航天领域将有巨大的应用价值。Cf/C-SiC复合材料具有高比强度、高耐磨性、耐高温、抗氧化等优点,被广泛应用于航空航天中运输系统的热防护结构,刹车系统等领域。本文采用新型造孔方法制备了多孔Cf/C复合材料和Cf/C-SiC复合材料,研究了多孔Cf/C复合材料造孔剂制备工艺,预制体孔径、中心孔距对多孔Cf/C复合材料的影响及Cf/C-SiC复合材料的物相组成,组织结构及力学性能。研究结果如下:（1）以新型造孔方法制备多孔预制体,可减少碳纤维的损伤,保持碳纤维的完整性。预制体中填充造孔剂后通过水浴加热的方式可将浸渍的石蜡完全去除,去除石蜡后造孔剂在碳纤维预制体中仍可完整保存。预制体致密化后,用HF可腐蚀滤除造孔剂,制得多孔Cf/C复合材料;（2）造孔剂中水玻璃与石英砂比例为1:1,2000目石英砂为20%,30-120目石英砂为27%时,其密度和熔融软化温度最高,可满足多孔Cf/C复合材料的制备要求;（3）多孔预制体孔径越大和中心孔距越小,预制体密度越高,制备的多孔Cf/C复合材料的骨架密度越低,越偏向于生成RL热解碳。多孔Cf/C复合材料的压缩强度随着材料孔径的增大和中心孔距的减小而降低,平行压缩强度大于垂直压缩强度,表现为各向异性;（4）将树脂和硅粉混合浆料在多孔预制体孔道内原位反应制备Cf/C-SiC复合材料,可避免Si扩散到基体中,减少Si对碳纤维的损伤,保护碳纤维的完整性;（5）Cf/C-SiC复合材料的压缩强度和剪切强度较纯Cf/C复合材料都有明显的提高,其平行和垂直压缩时为假塑性断裂,剪切时为脆性断裂。
汪洋[5]（2018）在《HTVIP致密C/C外壳及SiC涂层材料与隔热性能研究》文中认为高超声声速飞行器马赫数和再入数不断增加,飞行器表面所面临的气动加热环境日趋严重,防热隔热问题突出。高效可靠的热防护材料是高性能飞行器安全飞行的关键系统之一,不仅要求耐高温耐烧蚀,而且要求低导热和低容重。目前常用的热防护材料,是外侧为C/C或C/SiC,内侧为气凝胶的复合多层混杂结构,具有厚度大、面密度大的缺点,迫切需要研发新型绝热耐烧蚀结构功能一体化材料。基于此,本文提出一种可耐受高温的低容重、低导热、耐烧蚀、抗氧化,隔热防热一体化高温真空绝热板（High Temperature Vacuum Insulation Panel,HTVIP）材料,该材料由SiC泡沫芯材,C/C复合材料外壳,致密SiC涂层组成。HTVIP内呈真空态,其导热系数为0.30.8 W/m·K,其体密度仅为0.6 g/cm31.0 g/cm3,是传统材料的1/21/3,综合性能处于国际领先水平。根据碳纤维编织传热结构特点,本文选用2D和2.5D碳纤维预制体,包敷于SiC泡沫表面,采用化学气相渗透（CVI）和前驱体浸渍裂解（PIP）制备C/C复合材料外壳,采用低压化学气相沉积（CVD）制备SiC涂层,实现真空封装,最后形成HTVIP。采用激光热导仪测量C/C复合材料外壳导热系数,采用平板法热导仪测量HTVIP导热系数,采用扫描电子显微镜表征HTVIP外壳微观结构,采用红外热辐射成像仪观测HTVIP表面温度变化。在对实验结果讨论基础上,建立了碳纤维预制体细观结构计算模型,优化了外壳编织参数;建立了SiC涂层热应力计算模型,预测了涂层内应力分布规律;基于ANSYS有限元软件对HTVIP热流动态仿真,掌握了HTVIP的传热特性,为HTVIP材料的结构设计和工程应用提供理论支撑,为高温隔热防热一体化提供了新的思路。本文主要创新性成果如下:（1）基于碳纤维织物中纱线截面的基本假设,建立了外壳织物的细观结构预测模型,分析了经/纬纱密度及纱线细度对碳纤维编织体内最大孔体积的影响规律。（1）当纱线细度为3K,经纱密度Pj为3,纬纱密度Pw从2增加到9,体积分数从15%增加到35%时,2D织物中最大孔体积从2.69 mm3下降到0.195mm3,2.5D织物则从2.67 mm3下降到0.125 mm3,且在相同体积分数下,纱线细度越低,2D和2.5D织物中最大孔体积越小;（2）当Pj+Pw为一定值时,随着Pw的增大,2D和2.5D预制中最大孔体积降低,而随着Pj的增大,2D和2.5D预制中最大孔体积提高。（2）采用化学气相渗透和前驱体浸渍裂解两种工艺对HTVIP C/C复合材料外壳致密化,系统探讨了C/C复合材料外壳致密化过程及对气体阻隔性能的影响规律。（1）化学气相渗透200h后,2D和2.5D C/C复合材料外壳的体积密度分别达到1.626 g/cm3和1.641 g/cm3,但材料内部依然存在100μm左右的大孔;（2）再经过6次前驱体浸渍裂解致密化,2D和2.5D C/C复合材料外壳的体积密度分别达到1.709 g/cm3和1.716 g/cm3,C/C复合材料内部最大孔隙尺寸降低至5μm,纤维束间孔隙被有效填充;（3）经过化学气相渗透和前驱体浸渍裂解联合致密化,2D和2.5D C/C复合材料的气体透过率分别为62.9 cm3/m2·d·Pa和59.4 cm3/m2·d·Pa。（3）通过酚醛树脂浸渍热解,制备了具有低气体透过率的致密玻璃碳复合涂层,研究了玻璃碳涂层的显微结构和气体渗透性能。（1）单纯玻璃炭涂层由于热解收缩大,表面裂纹较多,仅涂覆有玻璃炭的2D C/C复合材料外壳的气体透过率为36.8 cm3/m2·d·Pa,降幅仅为41.5%;（2）在酚醛树脂中加入一定量粒径为1-5μm碳粉,通过缓慢热解而制得玻璃碳复合涂层,涂覆的2D C/C复合材料外壳的气体透过率最低降至7.6 cm3/m2·d·Pa,降幅达87.9%。（4）基于Timoshenko理论,构建了单层-多层SiC涂层的残余热应力模型,研究了不同层数SiC涂层对气体渗透率的影响。（1）计算表明,单层SiC涂层中的界面剪切应力在边缘处达到25MPa,拉应力在涂层中间处达到1.5GPa,当涂层增加至11层时,涂层的最大拉应力下降为0.62 GPa,低于SiC涂层的抗拉强度;（2）实验表明,在2D C/C复合材料外壳表面化气相沉积5层SiC,气体透过率仅为0.001cm3/m2·d·Pa,显示出优异的气体阻隔效果,经10次室温1000℃热震循环,气体透过率升至0.027 cm3/m2·d·Pa,计算得出5次CVD沉积后HTVIP内部压力的初始上升速率为0.8 Pa/min。（5）测试表征HTVIP隔热性能,建立了HTVIP热导率预测模型,基于ANSYS软件对HTVIP表面受热流冲击进行了动态仿真。（1）测试表明,在经纱方向,2D和2.5D C/C复合材料的热导率最大值分别为16.21 W/m·K和10.69 W/m·K,可见2.5D编织体结构更有利于缓解HTVIP的热桥效应;（2）从25℃900℃,2D HTVIP热导率从0.368 W/m·K升高至1.027 W/m·K,增长幅度达179%,2.5D HTVIP导热系数从0.326 W/m·K升高至0.748 W/m·K,增长幅度达129%;（3）仿真表明,在HTVIP表面受到热流冲击后,2D和2.5D HTVIP正面温度在40s内均迅速升到1800℃,背面温度在300s内分别上升至471.2℃和386.7℃,同时2D和2.5D HTVIP外壳侧面处热流密度的最高值分别为163 KW/m2·K和105 KW/m2·K,说明2.5D结构比2D结构的HTVIP隔热效果更好。
余盛杰,陈照峰,陶华,汪洋,潘影,廖家豪[6]（2017）在《CVI SiC涂层对碳泡沫性能影响》文中研究说明通过化学气相沉积法在柔性碳泡沫骨架上沉积生长碳化硅涂层,研究碳化硅涂层对泡沫材料的力学性能以及隔热性能的影响。利用SEM、XRD、压汞仪、电子万能试验机及导热分析仪分别对碳泡沫复合碳化硅涂层前后的微观形貌、物相组成、孔隙结构、抗压强度及导热系数进行测试。结果表明,碳泡沫骨架表面生长β-碳化硅涂层,随着碳化硅厚度增大:三维泡沫骨架结构存在的孔隙尺寸减小,孔隙率从99.68%下降至58.39%;泡沫试样压缩特性由类弹性形变转变为塑性形变,压缩强度从0.02MPa增至3.14MPa;单位热量传递截面积增大,传热量增大,试样导热系数从0.026 W/（m·K）升高至0.101 W/（m·K）。
郭棒[7]（2017）在《SiC空心球的制备工艺及其性能研究》文中研究说明对于航空航天材料而言,低密度、高强度是人们追求的永恒主题,特别是针对空间应用的新材料。采用SiC空心球制备的多孔SiC陶瓷具有尺寸稳定、轻质、高强的特性及耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、高热导和低膨胀系数等优点,成为一种新型轻质空间光机结构材料。但SiC空心球型材料成型制备难度大,加之SiC本身难以烧结致密,到目前为止,我国关于SiC空心球制备的相关报道很少,不仅成型工艺复杂,且制备的SiC空心球难以满足实际应用要求,限制了其推广应用。本文采用熔盐法和模板法两种成型工艺制备SiC空心球,并选用先驱体浸渍裂解工艺（PIP）、化学气相渗透工艺（CVI）以及先驱体浸渍裂解-化学气相渗透联用工艺（PIP-CVI）增强SiC空心球,获得了强度高、力学性能好的SiC空心球。选用凝胶注模-气相渗硅工艺（GC-GSI）将增强后的SiC空心球添加到SiC陶瓷中,成功制备出了性能优良的多孔SiC陶瓷。研究了熔盐法和模板法制备SiC空心球的原理及工艺条件,得到了SiC空心球的制备新方法。熔盐法的原理为:熔盐为反应提供一个液相环境,硅和碳在熔融状态下的盐中进行反应,使得硅碳反应能够在较短的时间和较低的温度下进行。研究了碳硅比对熔盐法制备SiC空心球的成分影响,确定了碳硅比为3:1、反应温度为1400℃的工艺条件,制备出平均直径为1.69mm,厚度为40μm的SiC空心球。模板法采用面粉和炭黑制备碳模板球,在SiC粉料与碳模板球质量比为4:3的条件下制备出直径为4.56mm、厚度为0.61mm的SiC空心球,模板法具有球形度好、成球率高的优点。针对模板法制备的SiC空心球强度低、力学性能差的问题,选用了PIP工艺、CVI工艺及PIP-CVI联用工艺增强SiC空心球,确定了三种工艺的具体工艺参数。PIP工艺对SiC空心球的增重致密效果主要集中在第一周期,PIP一周期后,SiC空心球密度达到1.409g/cm3,球壳内部孔隙率为0.67%。CVI沉积温度对SiC空心球显微结构有重要的影响:沉积温度为950℃时,空心球表面生成生成大量SiC小颗粒,为独立的球状;沉积温度为1050℃时,SiC空心球表面为球状SiC。对SiC空心球在沉积温度1050℃、沉积时间30h的条件下进行CVI增强,增强后的SiC空心球密度达到1.401g/cm3,球壳内部孔隙率为0.9%。PIP-CVI联用工艺有效的结合了PIP工艺和CVI工艺的优势,制备了力学性能优异的SiC空心球,同时SiC空心球表面致密,断截面处可以看到明显的分层,外层为CVI连续沉积的SiC层,内层为PIP SiC空心球基底,两层之间连接紧密,共同提高了SiC空心球的性能。对比研究分析了三种工艺条件下制备的SiC空心球的成分、高温失重及力学性能,优选出了PIP-CVI联用工艺作为SiC空心球的增强工艺。三种工艺条件下制备的SiC空心球主要成分为α-SiC和β-SiC,CVI SiC空心球中还产生残余C,主要是由于高温沉积促进了MTS分解成含C中间产物的形成过程,多余的含C中间产物裂解产生游离C。三种工艺条件下制备的SiC空心球都有如下性能规律:随着SiC空心球直径的增加,空心球最大压应力增加,断裂能量增加,压缩模量有所下降,压缩强度基本不变。其中PIP-CVI联用工艺增强的SiC空心球力学性能最优,最大压应力达到161.67N,断裂能量为6.62?10-3J,压缩强度为20.79MPa,压缩模量为5.86GPa,比单纯PIP或CVI工艺都要高。研究了凝胶注模-气相渗硅工艺制备添加SiC空心球的多孔SiC陶瓷的工艺条件,制得了性能良好的多孔SiC陶瓷。炭黑在陶瓷浆料中较难分散,炭黑分散剂PVP对其有很好的分散效果。凝胶注模工艺制备多孔SiC陶瓷的素坯在干燥过程中,失重率为10.2%,体积收缩率为2.2%,成型效果良好稳定。气相渗硅后的多孔陶瓷内部致密,空心球与陶瓷基底之间界面清晰,密度为2.19g/cm3,孔隙率为2.2%。对其力学性能进行分析表征,多孔SiC陶瓷的压缩强度为147.4MPa、压缩模量为15.67GPa,后续可通过夹心结构设计,将其应用于新型轻质空间SiC反射镜的制备。
卢勤[8]（2015）在《BPFR基耐烧蚀复合材料的制备及其热裂解行为研究》文中指出树脂基耐烧蚀材料是一种依靠聚合物发生热氧化裂解造成质量损失的同时吸收热量来满足热防护要求的耐烧蚀材料。硼酚醛树脂（BPFR）因其高残炭率和低烧蚀速率,成为优良的耐烧蚀复合材料基体。随着航空航天等领域飞速发展,耐烧蚀材料的使用温度上限越来越高,对BPFR的耐热改性显得非常迫切。目前的改性研究主要集中在提高BPFR基复合材料有机结构的热分解温度,但是BPFR有机结构的耐热温度有限,未能形成实质性的突破。本研究创新性地选择B2O3和B4C作为增强相来保护BPFR热裂解形成的无机结构来提高其耐烧蚀温度,分温度段提高BPFR基复合材料的温度稳定性和力学性能,并通过场发射扫描电子显微镜（FESEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）和X射线衍射（XRD）表征材料微观结构随温度变化的关系,深入分析材料在各个温度段的热裂解机理和B2O3、B4C改性的微观机制。研究结果表明BPFR热裂解后力学性能劣化严重,经过600℃、800℃、1000℃热处理后的抗弯强度仅为3.1MPa、4.3MPa、1.9MPa;添加B2O3的改性效果主要体现在600℃800℃,当B2O3含量为40wt.%时,其力学性能最佳,经过600℃、800℃、1000℃热处理后,抗弯强度分别为14.7MPa、15.7MPa、8.0MPa;添加B4C的改性效果主要体现在800℃及以上,B4C含量为20wt.%时其力学性能最佳,经过600℃、800℃、1000℃热处理后,其抗弯强度分别为7.9MPa、30.1MPa、24.4MPa。选择B2O3和B4C共同添加,含量均为10wt.%,经过600℃、800℃、1000℃热处理后抗弯强度分别为15.8MPa、33.1MPa、33.2MPa,每个温度下与纯BPFR相比都有较大改善,表明B2O3和B4C可以分温度段提高BPFR的高温稳定性和力学性能。BPFR/B2O3/B4C复合材料经热处理后的抗弯强度一直处于较高水平,本研究发现在600800℃温度区间主要是熔融B2O3填补树脂基体裂解形成的孔洞和裂纹,并包裹部分活性基团,增强了其力学性能和抗氧化能力;当温度在800℃及以上时,B2O3流失严重,其改性效果不明显,此时B4C一方面在材料表层氧化生成B2O3,形成保护层,阻止氧气进入材料内部,另一方面在材料内部与热裂解形成的无定形炭形成较为致密的整体,起到颗粒增强的作用,提高了复合材料的力学性能。
王斌[9]（2014）在《炭泡沫及C/C-炭泡沫组合材料的制备与性能研究》文中指出炭/炭（C/C）复合材料是以炭纤维为增强相的炭基复合材料，具有低密度、高比强、高比模、热膨胀系数低、耐热冲击和耐烧蚀等一系列优异性能，使其作为空天飞行器热防护构件具有其它材料难以比拟的优势。但其较高的热导率使内部诸多子系统承受高温，不利于飞行器的安全性与可靠性。然而目前关于C/C热防护构件内部隔热层的研究报道很少。炭泡沫材料具有热导率低、轻质和耐高温等诸多优异性能，是先进高温热防护系统的理想隔热材料。本论文以实现C/C-炭泡沫防热-结构一体化为研究背景，采用酚醛树脂、沥青作前驱体合成了炭泡沫隔热材料；为进一步提高炭泡沫材料的性能，引入硅硼锆等改性组元，合成改性炭泡沫材料；在此基础上采用胶接技术连接了C/C复合材料与炭泡沫，制备了C/C-炭泡沫组合材料。采用FT-IR、SEM、EDS、XRD、Raman、TEM、HRTEM、压缩和剪切等测试手段，对树脂基炭泡沫、沥青基炭泡沫、改性炭泡沫及C/C-炭泡沫组合材料的微观结构、力学性能、隔热性能、抗热震性能和耐高温氧化烧蚀性能进行了表征，研究了改性组元的含量对炭泡沫材料性能的影响规律。主要研究内容和结果如下：以自制水溶性酚醛树脂为基体，分别引入自制酚醛空心微球和市售BJO-0930空心微球，合成了Ⅰ型与Ⅱ型树脂基炭泡沫材料；以中间相沥青为前驱体，通过高压发泡法，合成了Ⅲ型沥青基炭泡沫材料；研究了三类炭泡沫的微观结构、力学性能与高温隔热性能。结果表明：合成的三类炭泡沫材料均由闭孔空心炭微球相、炭基体相和孔隙相组成；空心微球相的引入，降低了材料的密度，提高了炭泡沫的隔热性能。其中，Ⅱ型炭泡沫的闭孔孔径较小，一般为100μm以下，密度为0.350.43g·cm-3。Ⅱ型炭泡沫的压缩断裂呈现梯度脆性断裂模式，应力-应变曲线主要包含弹性变形区与平台区；随着空心微球相含量的增加，其压缩断裂韧性提高，压缩强度呈现先增大后减小的趋势。Ⅱ型炭泡沫中，微球含量为70vol.%的炭泡沫（CF-70）兼具良好的力学与隔热性能：压缩强度为16.0MPa，比压缩强度为43.3MPa·cm3·g-1，800℃下的热导率为0.76W·m-1K-1。与Ⅱ型炭泡沫相比，Ⅰ型炭泡沫与Ⅲ型炭泡沫的闭孔孔径较大，因而力学与隔热性能较差。选择综合性能较好的Ⅱ型炭泡沫CF-70作改性基体，分别引入改性元素Si、B和Zr，合成了硅/硼/锆改性炭泡沫（或改性石墨泡沫）材料。结果表明：引入适量的改性元素均可改善炭泡沫的力学性能——炭泡沫的压缩、剪切强度均随改性元素含量的增加，呈现先增大后减小的趋势。其中，锆改性炭泡沫的压缩应力-应变曲线呈梯度脆性断裂模式，剪切断裂则表现出一定的塑性断裂特征。锆含量为7wt.%的炭泡沫（Zr-7）力学性能最优，压缩强度、比压缩强度和剪切强度分别为27.8MPa、67.8MPa·cm3·g-1和9.87MPa，比纯炭泡沫各提高了73.7%、56.6%和47.3%。引入适量的锆元素降低了炭泡沫的热导率，明显改善了其高温隔热性能：锆含量为10wt.%的炭泡沫（Zr-10）热导率最低，800℃下为0.597W·m-1·K-1，比纯炭泡沫降低了21.4%。硼元素的引入，提高了炭泡沫的抗氧化性能，B2O3含量为7wt.%的炭泡沫（BO-7）抗氧化性能最优，在空气气氛下失重5%所对应的温度为500.3℃，比未改性炭泡沫提高了29.4%。高温石墨化处理使炭泡沫由无定形炭向石墨炭转变。石墨化后的石墨泡沫，力学与隔热性能较炭泡沫材料下降明显。引入硅/锆改性元素，可降低石墨泡沫的烧蚀率，改善其耐高温烧蚀性能，这是由于氧-乙炔烧蚀过程中生成的SiO2/ZrO2延缓了石墨泡沫基体在烧蚀过程中的氧化和热化学烧蚀，从而起到一定的保护作用。采用胶接法，以树脂炭为中间层，分别将三种炭泡沫CF-70、BO-4和Zr-7，与C/C复合材料作连接，合成了C/C-炭泡沫组合材料。三种组合材料的界面剪切强度依次为4.31MPa、4.49MPa和4.67MPa。由于界面剪切强度接近于被连接的炭泡沫母材，因此接头的剪切破坏断面位于树脂炭中间层与炭泡沫的界面附近。三种组合材料在800℃下的热导率依次为1.55W·m-1K-1、1.39W·m-1K-1和1.35W·m-1K-1。炭泡沫的引入有效提高了组合材料的热阻，因而比相同温度下C/C复合材料的热导率降低了95%以上。
许静贤,郭领军,刘宁坤,李贺军,李克智[10]（2014）在《微通道换热器用泡沫炭的制备及改性》文中提出泡沫炭作为超高温新型蜂窝状低密度炭材料,在换热器等领域具有广阔的应用前景。本文综述了国内外泡沫炭的结构特点及制备方法,并对泡沫炭的改性技术进行了论述,最后分析了目前泡沫炭制备工艺研究中存在的关键问题及发展趋势。
二、碳泡沫先驱体酚醛泡沫制备工艺研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、碳泡沫先驱体酚醛泡沫制备工艺研究（论文提纲范文）
（1）碳化硅纳米线基多元吸波材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电磁吸波体概述 |
| 1.2.1 电磁吸波体的吸波原理 |
| 1.2.2 电磁吸波体分类 |
| 1.2.3 电磁吸波体研究现状 |
| 1.3 碳化硅纳米线概述 |
| 1.3.1 SiC_(NWs)的制备方法及生长机理 |
| 1.3.2 SiC_(NWs)吸波体的影响因素及吸波机理 |
| 1.3.3 SiC_(NWs)复合吸波材料的研究现状 |
| 1.4 选题背景及研究内容 |
| 1.4.1 选题背景 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 材料表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 扫描电镜分析 |
| 2.3.3 透射电镜分析 |
| 2.3.4 X射线光电子能谱分析 |
| 2.3.5 拉曼光谱分析 |
| 2.3.6 红外光谱分析 |
| 2.3.7 热重分析 |
| 2.3.8 BET比表面积测试 |
| 2.3.9 光致发光光谱 |
| 2.4 介电及电磁波吸收性能测试 |
| 2.4.1 介电常数和磁导率 |
| 2.4.2 吸波性能 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 聚碳硅烷热解转化SiC_(NWs)的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 PCS热解转化SiC_(NWs)制备工艺 |
| 3.2.1 溶剂对纺丝溶液可纺性的影响 |
| 3.2.2 静电纺丝工艺参数对纳米线形貌影响 |
| 3.2.3 预氧化温度对PCS/PVP先驱体纳米线影响 |
| 3.2.4 热解温度对纳米线影响 |
| 3.3 SiC_(NWs)生长机理分析 |
| 3.4 SiC_(NWs)薄膜发光性能分析 |
| 3.5 SiC_(NWs)薄膜介电及吸波性能研究 |
| 3.5.1 SiC_(NWs)薄膜填充量对样品的介电与吸波性能影响 |
| 3.5.2 热解温度对样品的介电与吸波性能影响 |
| 3.6 SiC_(NWs)薄膜电磁波吸收机理 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 碳热还原SiC_(NWs)薄膜的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 碳热还原制备SiC_(NWs)薄膜工艺 |
| 4.2.1 溶剂对纺丝溶液可纺性影响 |
| 4.2.2 静电纺丝工艺参数对纳米线形貌影响 |
| 4.2.3 碳热还原温度对纳米线影响 |
| 4.3 SiC_(NWs)生长机理分析 |
| 4.5 SiC_(NWs)薄膜光致发光性能 |
| 4.6 介电及吸波性能研究 |
| 4.6.1 SiC_(NWs)薄膜填充量对样品介电与吸波性能影响 |
| 4.6.2 碳热还原温度对样品介电及吸波性能影响 |
| 4.7 SiC_(NWs)薄膜电磁波吸收机理研究 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 多孔SiC/Si_3N_4 NWs的制备及吸波性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多孔SiC/Si_3N_4 NWs的制备工艺 |
| 5.3 氮气热处理对纳米线微观形貌结构影响 |
| 5.3.1 热处理温度对纳米线微观形貌结构影响 |
| 5.3.2 保温时间对纳米线微观形貌结构影响 |
| 5.4 多孔SiC/Si_3N_4 NWs生长机理研究 |
| 5.5 多孔SiC/Si_3N_4 NWs电磁波吸收性能分析 |
| 5.5.1 多孔SiC/Si_3N_4 NWs填充量对样品介电及吸波性能影响 |
| 5.5.2 热处理温度对SiC/Si_3N_4 NWs吸波性能影响 |
| 5.5.3 热处理时间对SiC/Si_3N_4 NWs介电及吸波性能影响 |
| 5.6 多孔SiC/Si_3N_4 NWs电磁波吸收机理研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 层状多孔SiC_(NWs)@RGO的制备及吸波性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 层状多孔SiC_(NWs)@RGO的制备工艺 |
| 6.3 层状多孔SiC_(NWs)@RGO微观形貌结构表征 |
| 6.4 层状多孔SiC_(NWs)@RGO吸波性能研究 |
| 6.5 层状多孔SiC_(NWs)@RGO电磁波吸收机理研究 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 MOF及其衍生物修饰SiC_(NWs)的吸波性能研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 ZIF-67@SiC_(NWs)的制备及吸波性能研究 |
| 7.2.1 ZIF-67@SiC_(NWs)的制备工艺 |
| 7.2.2 ZIF-67@SiC_(NWs)微观结构表征 |
| 7.2.3 ZIF-67@SiC_(NWs)介电及吸波性能 |
| 7.3 ZIF-67@SiC_(NWs)电磁波损耗机理 |
| 7.4 Co/C_(NCs)@SiC/Si_3N_(4NWs)制备及吸波性能研究 |
| 7.4.1 Co/C_(NCs)@SiC/Si_3N_(4NWs)制备工艺 |
| 7.4.2 Co/C_(NCs)@SiC/Si_3N_(4NWs)微观形貌结构表征 |
| 7.4.3 Co/C_(NCs)@SiC/Si_3N_(4NWs)吸波性能研究 |
| 7.5 Co/C_(NCs)@SiC/Si_3N_(4NWs)电磁波吸收机理 |
| 7.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（2）基于微接触印刷及激光直写碳化制备超薄碳微盘阵列、有序多孔碳膜（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 二维有序多孔碳材料 |
| 1.1.1 二维有序多孔碳材料的制备及结构调控 |
| 1.1.2 二维有序多孔碳材料的应用 |
| 1.2 微接触印刷技术的研究进展 |
| 1.2.1 微接触印刷技术简介及应用 |
| 1.2.2 微接触印刷技术制备图案化纳米碳基薄膜的研究进展 |
| 1.3 激光直写碳化技术的研究现状 |
| 1.3.1 激光直写碳化技术简介及其加工-结构-性质的相关性研究 |
| 1.3.2 激光直写碳化技术的应用研究 |
| 1.4 研究目的与内容 |
| 第二章 基于微接触印刷及激光直写碳化技术制备超薄碳基微盘阵列及其表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 相关实验原材料及仪器设备信息 |
| 2.2.2 PDMS印章的制备 |
| 2.2.3 μCP+DLWc制备碳微盘阵列工艺流程 |
| 2.2.4 碳微盘阵列的形貌及结构表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 μCP制备PAA微盘阵列工艺探索 |
| 2.3.2 碳微盘阵列的形貌及结构表征 |
| 2.3.3 碳微盘阵列直径的调控 |
| 2.3.4 碳微盘阵列厚度的调控 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于微接触印刷及激光直写碳化技术制备有序多孔碳膜及其表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 相关实验原材料及仪器设备信息 |
| 3.2.2 有序多孔碳膜制备方法 |
| 3.2.3 有序多孔碳膜的形貌、结构及电性能表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 凹坑结构PDMS印章法制备有序多孔碳膜的局限性 |
| 3.3.2 微柱结构PDMS印章法制备有序多孔PAA薄膜-工艺探索和优化 |
| 3.3.3 微柱结构PDMS印章法制备有序多孔碳膜-形貌及结构表征 |
| 3.3.4 微柱结构PDMS印章法制备有序多孔碳膜-尺寸、形状调控及电性能测量 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 全文总结 |
| 4.2 创新性 |
| 4.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（3）煤液化沥青基泡沫炭的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 泡沫炭概述 |
| 1.1.1 泡沫炭的技术沿革 |
| 1.1.2 泡沫炭的结构特点及性能 |
| 1.2 发泡条件对泡沫炭性能的影响 |
| 1.2.1 发泡温度对泡沫炭性能的影响 |
| 1.2.2 发泡压力对泡沫炭性能的影响 |
| 1.2.3 发泡时间对泡沫炭性能的影响 |
| 1.2.4 升温速率对泡沫炭性能的影响 |
| 1.3 煤液化沥青概述 |
| 1.3.1 煤液化沥青的来源 |
| 1.3.2 煤液化沥青的性质 |
| 1.3.3 煤液化沥青的应用 |
| 1.4 建筑节能保温材料的研究及应用现状 |
| 1.4.1 有机保温材料 |
| 1.4.2 无机保温材料 |
| 1.5 沥青基泡沫炭保温材料的研究进展 |
| 1.6 研究内容及意义 |
| 第2章 煤液化沥青减压蒸馏处理对泡沫炭性能的影响 |
| 2.1 试验部分 |
| 2.1.1 原料与试剂 |
| 2.1.2 泡沫炭的制备过程 |
| 2.1.3 煤液化沥青的减压蒸馏 |
| 2.1.4 分析与测试 |
| 2.2 试验结果与讨论 |
| 2.2.1 煤液化沥青直接发泡制备泡沫炭 |
| 2.2.2 减压蒸馏处理对原料沥青基本性质的影响 |
| 2.2.3 减压蒸馏处理煤液化沥青的热解性能分析 |
| 2.2.4 减压蒸馏处理对原料沥青流变性的影响 |
| 2.2.5 减压蒸馏温度对泡沫炭性能的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 减压蒸馏煤沥青基泡沫炭的制备及性能 |
| 3.1 试验部分 |
| 3.1.1 原料及沥青混配 |
| 3.1.2 泡沫炭的制备及表征 |
| 3.2 试验结果与讨论 |
| 3.2.1 发泡温度对泡沫炭产率和性质的影响 |
| 3.2.2 发泡压力对泡沫炭产率和性质的影响 |
| 3.2.3 升温速率对泡沫炭产率和性质性质的影响 |
| 3.2.4 恒温时间对泡沫炭产率和性质的影响 |
| 3.2.5 沥青混配对泡沫炭产率和性质的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 全文总结和展望 |
| 4.1 总结 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附件一 硕士期间发表的论文情况 |
（4）基于新型造孔方法制备多孔Cf/C与Cf/C-SiC复合材料及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 C_f/C复合材料简介及研究现状 |
| 1.2.1 C_f/C复合材料的主要应用领域 |
| 1.2.2 C_f/C复合材料的结构 |
| 1.2.3 C_f/C复合材料的制备 |
| 1.3 多孔C_f/C复合材料简介 |
| 1.3.1 多孔C_f/C复合材料的性能与应用 |
| 1.3.2 多孔C_f/C复合材料的制备 |
| 1.4 C_f/C- SiC复合材料简介 |
| 1.4 .1 C_f/C- SiC复合材料的性能与应用 |
| 1.4 .2 C_f/C- SiC复合材料的制备 |
| 1.5 课题研究目的及意义 |
| 1.6 课题主要研究内容及技术路线 |
| 1.6.1 课题主要研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第2章 材料的制备与表征 |
| 2.1 试验原料与试验设备 |
| 2.1.1 试验原料 |
| 2.1.2 试验设备 |
| 2.2 材料的制备 |
| 2.2.1 多孔预制体的制备 |
| 2.2.2 造孔剂的制备 |
| 2.2.3 复合材料的制备 |
| 2.3 材料的表征与测试 |
| 2.3.1 造孔剂及预制体的表征 |
| 2.3.2 复合材料物相分析 |
| 2.3.3 复合材料密度表征 |
| 2.3.4 复合材料微观组织结构表征 |
| 2.3.5 复合材料力学性能测试 |
| 第3章 结果与讨论 |
| 3.1 石英砂对造孔剂的影响 |
| 3.1.1 石英砂含量对造孔剂的影响 |
| 3.1.2 石英砂粒径对造孔剂的影响 |
| 3.1.3 造孔剂XRD物相分析 |
| 3.1.4 小结 |
| 3.2 以碳毡为预制体制备多孔C_f/C复合材料 |
| 3.2.1 多孔C_f/C复合材料制备各阶段形貌 |
| 3.2.2 多孔C_f/C复合材料的密度 |
| 3.2.3 多孔C_f/C复合材料的微观组织结构 |
| 3.2.4 多孔C_f/C复合材料的力学性能 |
| 3.2.5 小结 |
| 3.3 以碳纤维网胎为预制体制备多孔C_f/C复合材料 |
| 3.3.1 多孔C_f/C复合材料制备各阶段形貌 |
| 3.3.2 多孔C_f/C复合材料的密度 |
| 3.3.3 多孔C_f/C复合材料的微观组织结构 |
| 3.3.4 多孔C_f/C复合材料的力学性能 |
| 3.3.5 小结 |
| 3.4 C_f/C- SiC复合材料的表征与分析 |
| 3.4.1 形貌分析 |
| 3.4.2 XRD物相分析 |
| 3.4.3 材料密度分析 |
| 3.4.4 微观组织结构分析 |
| 3.4.5 力学性能分析 |
| 3.4.6 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（5）HTVIP致密C/C外壳及SiC涂层材料与隔热性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题意义和研究背景 |
| 1.2 热防护系统概述 |
| 1.2.1 热防护系统的发展历程及未来发展趋势 |
| 1.2.2 热防护系统在航空航天上的应用 |
| 1.3 CMC热防护系统材料的国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外的研究现状 |
| 1.3.2 国内的研究现状 |
| 1.4 HTVIP材料的设计思想与隔热理论基础 |
| 1.4.1 HTVIP材料的设计思想 |
| 1.4.2 HTVIP材料的隔热理论基础 |
| 1.5 本文研究主要内容 |
| 第二章 实验过程及研究方法 |
| 2.1 实验材料及设备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.3 HTVIP材料的制备过程 |
| 2.3.1 技术路线和制备步骤 |
| 2.3.2 碳纤维预制体的制备 |
| 2.3.3 C/C外壳层的增密过程 |
| 2.3.4 CVD SiC涂层的制备 |
| 2.4 材料的微观结构表征 |
| 2.5 材料的性能测试 |
| 第三章 HTVIP碳纤维外壳织物的细观结构设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 HTVIP外壳织物的细观结构模型 |
| 3.2.1 2D和2.5D编织体外壳的结构特征 |
| 3.2.2 细观结构模型的建立 |
| 3.2.3 模型的适应性分析 |
| 3.3 HTVIP外壳织物内孔隙尺寸分析 |
| 3.3.1 经/纬纱密度对2D和2.5D编织体内孔隙尺寸的影响 |
| 3.3.2 纱线细度对2D和2.5D编织体内孔隙尺寸的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 HTVIP C/C外壳的制备工艺及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CVI工艺增密C/C外壳过程的研究 |
| 4.2.1 热解碳基体的微观形貌 |
| 4.2.2 密度及孔隙率的变化规律 |
| 4.2.3 孔隙分布规律 |
| 4.3 PIP工艺对C/C外壳致密性的影响 |
| 4.3.1 PIP致密化过程和增密机理 |
| 4.3.2 PIP增密后的微观形貌 |
| 4.3.3 CVI沉积时间对PIP致密化的影响 |
| 4.3.4 PIP过程中的孔隙分布变化规律 |
| 4.3.5 C/C外壳气体透过性能分析 |
| 4.4 致密玻璃炭涂层的性能研究 |
| 4.4.1 玻璃炭涂层的制备 |
| 4.4.2 玻璃炭涂层的微观结构 |
| 4.4.3 玻璃炭涂层对C/C外壳气体透过性的影响 |
| 4.4.4 玻璃炭涂层的致密机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 HTVIP C/C外壳表面SiC涂层设计及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CVD SiC涂层的制造缺陷与控制 |
| 5.2.1 CVD SiC涂层的制造缺陷 |
| 5.2.2 缺陷的控制 |
| 5.3 CVD SiC涂层热应力数值模型的建立与分析 |
| 5.3.1 SiC涂层裂纹的形成机制 |
| 5.3.2 SiC涂层热应力模型的建立 |
| 5.3.3 SiC涂层热应力分析 |
| 5.4 CVD SiC涂层对C/C外壳气体透过性能的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 HTVIP材料隔热性能及热流动态仿真 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 C/C复合材料外壳传热性能 |
| 6.2.1 2D和2.5D C/C复合材料外壳的传热特征 |
| 6.2.2 2D和2.5D结构对C/C复合材料外壳热导率的影响 |
| 6.3 HTVIP隔热性能 |
| 6.3.1 SiC泡沫芯材性能 |
| 6.3.2 HTVIP红外热成像 |
| 6.3.3 HTVIP导热系数预测模型的建立与评估 |
| 6.4 HTVIP热流动态仿真 |
| 6.4.1 模型的建立 |
| 6.4.2 温度和热流模拟 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 进一步研究计划 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（6）CVI SiC涂层对碳泡沫性能影响（论文提纲范文）
| 1 实验过程 |
| 1.1 三聚氰胺泡沫热解制备 |
| 1.2 CVI SiC涂层 |
| 1.3 微观结构与性能表征 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 微观结构与物相组成 |
| 2.2 孔隙特性 |
| 2.3 抗压强度 |
| 2.4 隔热性能 |
| 3 结论 |
（7）SiC空心球的制备工艺及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 多孔材料 |
| 1.2.1 多孔材料简介 |
| 1.2.2 多孔陶瓷的制备及研究进展 |
| 1.3 SiC空心球的研究进展 |
| 1.3.1 SiC空心球概述 |
| 1.3.2 SiC空心球的制备方法简介 |
| 1.3.3 SiC空心球研究所存在的问题及解决方案 |
| 1.4 论文选题依据与研究内容 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 实验与研究方法 |
| 2.1 论文总体研究方案 |
| 2.2 主要实验过程 |
| 2.2.1 SiC空心球的制备 |
| 2.2.2 多工艺增强SiC空心球 |
| 2.2.3 多孔SiC陶瓷的制备 |
| 2.3 主要实验原料及设备 |
| 2.3.1 陶瓷先驱体 |
| 2.3.2 试剂及其他原料 |
| 2.3.3 实验仪器及用途 |
| 2.4 分析测试与性能表征 |
| 2.4.1 组成、结构与形貌分析 |
| 2.4.2 性能测试 |
| 第三章 SiC空心球的制备及其性能研究 |
| 3.1 熔盐法制备SiC空心球工艺及其性能研究 |
| 3.1.1 熔盐法原理 |
| 3.1.2 熔盐法制备SiC空心球工艺研究 |
| 3.1.3 熔盐法制备SiC空心球微观形貌分析 |
| 3.1.4 熔盐法制备SiC空心球力学性能分析 |
| 3.2 模板法制备SiC空心球工艺及其性能研究 |
| 3.2.1 模板法制备SiC空心球工艺研究 |
| 3.2.2 模板法制备SiC空心球微观形貌及成分分析 |
| 3.2.3 模板法制备SiC空心球的力学性能分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 多工艺增强SiC空心球及其性能研究 |
| 4.1 PIP工艺增强SiC空心球及其性能研究 |
| 4.1.1 PIP工艺参数设计 |
| 4.1.2 浸渍周期对SiC空心球密度及增重率的影响 |
| 4.1.3 PIP工艺增强SiC空心球微观形貌分析 |
| 4.1.4 PIP工艺增强SiC空心球球壳孔隙分析 |
| 4.1.5 PIP工艺增强SiC空心球力学性能分析 |
| 4.2 CVI工艺增强SiC空心球及其性能研究 |
| 4.2.1 CVI工艺参数设计 |
| 4.2.2 沉积温度对SiC空心球微观形貌的影响 |
| 4.2.3 CVI工艺增强SiC空心球球壳孔隙分析 |
| 4.2.4 CVI工艺增强SiC空心球力学性能分析 |
| 4.3 PIP-CVI联用工艺增强SiC空心球及其性能研究 |
| 4.3.1 PIP-CVI联用工艺参数设计 |
| 4.3.2 PIP-CVI联用工艺增强SiC空心球微观形貌分析 |
| 4.3.3 三种工艺增强后的SiC空心球XRD分析 |
| 4.3.4 三种工艺增强后的SiC空心球热重分析 |
| 4.3.5 三种工艺增强后的SiC空心球力学性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 SiC空心球制备多孔SiC陶瓷工艺及其性能研究 |
| 5.1 凝胶注模-气相渗硅工艺制备多孔SiC陶瓷及其性能研究 |
| 5.1.1 凝胶注模-气相渗硅工艺设计 |
| 5.1.2 炭黑及炭黑分散剂含量对浆料粘度的影响 |
| 5.1.3 陶瓷坯体在干燥过程中的相对失重和收缩 |
| 5.1.4 GSI工艺硅用量的确定及残余硅对多孔陶瓷微观形貌的影响 |
| 5.2 多孔SiC陶瓷力学性能分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（8）BPFR基耐烧蚀复合材料的制备及其热裂解行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 硼酚醛树脂 |
| 1.1.1 硼酚醛树脂简介 |
| 1.1.2 硼酚醛树脂的热稳定性和热裂解行为 |
| 1.2 硼酚醛树脂基复合材料的研究现状 |
| 1.2.1 硼酚醛树脂基复合材料作为烧蚀材料的研究现状 |
| 1.2.2 硼酚醛树脂基复合材料作为耐热材料的研究现状 |
| 1.2.3 硼酚醛树脂基复合材料作为先驱体转化的研究现状 |
| 1.2.4 硼酚醛树脂基复合材料作为其他材料的研究现状 |
| 1.3 本论文工作提出的目的和意义 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 硼酚醛树脂的热固化与热裂解行为研究 |
| 2.1 实验与测试 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设计与工艺 |
| 2.1.3 测试方法 |
| 2.2 BPFR的热固化行为研究 |
| 2.2.1 未固化BPFR的DSC分析 |
| 2.2.2 BPFR热固化工艺制度的确定 |
| 2.3 BPFR的热裂解行为研究 |
| 2.3.1 BPFR热裂解过程分析 |
| 2.3.2 BPFR热裂解产物的化学结构分析 |
| 2.3.3 BPFR热裂解产物的表面与断面形貌分析 |
| 2.3.4 BPFR热裂解产物的宏观性能 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 BPFR/B_2O_3复合材料的热裂解行为研究 |
| 3.1 BPFR/B_2O_3复合材料的制备 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 BPFR/B_2O_3复合材料的制备工艺 |
| 3.2 B_2O_3含量对BPFR/B_2O_3复合材料热裂解行为的影响 |
| 3.2.1 BPFR/B_2O_3复合材料热裂解产物的化学结构分析 |
| 3.2.2 BPFR/B_2O_3复合材料热裂解产物的表面与断面形貌分析 |
| 3.2.3 BPFR/B_2O_3复合材料热裂解产物的宏观性能 |
| 3.3 热处理温度对BPFR/B_2O_3复合材料热裂解行为的影响 |
| 3.3.1 BPFR/B_2O_3复合材料热裂解产物的化学结构分析 |
| 3.3.2 BPFR/B_2O_3复合材料热裂解产物的表面和断面形貌分析 |
| 3.3.3 BPFR/B_2O_3复合材料热裂解产物的宏观性能 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 BPFR/B_4C复合材料的热裂解行为研究 |
| 4.1 BPFR/B_4C复合材料的制备 |
| 4.1.1 实验原料 |
| 4.1.2 BPFR/B_4C复合材料的制备工艺 |
| 4.2 B_4C含量对BPFR/B_4C复合材料热裂解行为的影响 |
| 4.2.1 BPFR/B_4C复合材料热裂解产物的化学结构分析 |
| 4.2.2 BPFR/B_4C复合材料热裂解产物的表面与断面形貌分析 |
| 4.2.3 BPFR/B_4C复合材料热裂解产物的宏观性能 |
| 4.3 热处理温度对BPFR/B_4C复合材料热裂解行为的影响 |
| 4.3.1 BPFR/B_4C复合材料热裂解产物的化学结构分析 |
| 4.3.2 BPFR/B_4C复合材料热裂解产物的表面和断面形貌分析 |
| 4.3.3 BPFR/B_4C复合材料热裂解产物的宏观性能 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 BPFR/B_2O_3/B_4C复合材料的热裂解行为研究 |
| 5.1 BPFR/B_2O_3/B_4C复合材料的制备 |
| 5.2 BPFR/B_2O_3/B_4C复合材料的的热裂解行为研究 |
| 5.2.1 BPFR/B_2O_3/B_4C复合材料热裂解产物的化学结构分析 |
| 5.2.2 BPFR/B_2O_3/B_4C复合材料热裂解产物的表面与断面形貌分析 |
| 5.2.3 BPFR/B_2O_3/B_4C复合材料热裂解产物的宏观性能 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的科研成果目录 |
（9）炭泡沫及C/C-炭泡沫组合材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 论文的主要创新点与贡献 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 热防护系统的研究现状 |
| 1.2.1 热防护系统的概念及功能 |
| 1.2.2 热防护系统的类型 |
| 1.2.3 航空航天器热防护系统的设计要求 |
| 1.3 C/C 复合材料的研究现状 |
| 1.3.1 C/C 复合材料的特点 |
| 1.3.2 C/C 复合材料的制备 |
| 1.3.3 C/C 复合材料的连接技术 |
| 1.3.4 C/C 复合材料的应用与发展 |
| 1.4 炭泡沫材料的研究现状 |
| 1.4.1 炭泡沫材料的结构 |
| 1.4.2 炭泡沫材料的性能 |
| 1.4.3 炭泡沫材料的制备 |
| 1.4.4 炭泡沫材料的改性 |
| 1.4.5 炭泡沫材料的应用 |
| 1.5 选题背景及意义 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验原材料 |
| 2.2.1 炭泡沫的制备原料 |
| 2.2.2 C/C 复合材料的制备原料 |
| 2.2.3 连接用的中间层原料 |
| 2.3 实验设备 |
| 2.4 实验方法及工艺流程 |
| 2.4.1 树脂基炭泡沫的制备 |
| 2.4.2 沥青基炭泡沫的制备 |
| 2.4.3 C/C 复合材料的制备 |
| 2.4.4 C/C-炭泡沫组合材料的制备 |
| 2.5 材料的微观结构表征 |
| 2.5.1 傅里叶红外光谱分析 |
| 2.5.2 粒度分析 |
| 2.5.3 扫描电镜分析 |
| 2.5.4 X 射线衍射分析 |
| 2.5.5 拉曼光谱分析 |
| 2.5.6 透射电子显微镜分析 |
| 2.6 材料的性能测试 |
| 2.6.1 树脂粘度与固体含量测试 |
| 2.6.2 密度、孔隙率与收缩率测试 |
| 2.6.3 力学性能测试 |
| 2.6.4 热物理性能测试 |
| 2.6.5 电导率测试 |
| 2.6.6 抗氧化性能测试 |
| 2.6.7 抗热震性能测试 |
| 2.6.8 抗烧蚀性能测试 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 微球型炭泡沫材料的制备与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 树脂基炭泡沫材料的微观结构与性能研究 |
| 3.2.1 Ⅰ型炭泡沫的结构表征与性能分析 |
| 3.2.2 Ⅱ型炭泡沫的结构表征与性能分析 |
| 3.3 沥青基炭泡沫材料的微观结构与性能研究 |
| 3.3.1 沥青基炭泡沫的微观结构 |
| 3.3.2 沥青基炭泡沫的性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 硅改性酚醛炭泡沫材料的制备与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 硅改性酚醛炭泡沫材料的制备 |
| 4.3 硅改性炭泡沫材料的研究 |
| 4.3.1 硅改性炭泡沫的微观结构 |
| 4.3.2 硅改性炭泡沫的性能 |
| 4.4 硅改性石墨泡沫的研究 |
| 4.4.1 硅改性石墨泡沫的微观结构 |
| 4.4.2 硅改性石墨泡沫的性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 硼/锆改性酚醛炭泡沫材料的制备与性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 改性炭泡沫材料的制备 |
| 5.3 硼改性炭泡沫材料的微观结构与性能研究 |
| 5.3.1 硼改性酚醛泡沫的结构表征与性能 |
| 5.3.2 硼改性炭泡沫的结构表征与性能 |
| 5.3.3 硼改性石墨泡沫的结构表征与性能 |
| 5.4 锆改性炭泡沫材料的微观结构与性能研究 |
| 5.4.1 锆改性酚醛泡沫的研究 |
| 5.4.2 锆改性炭泡沫的结构表征与性能 |
| 5.4.3 锆改性石墨泡沫的结构表征与性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 C/C-炭泡沫接头的制备与性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 C/C-炭泡沫接头的制备 |
| 6.3 C/C 复合材料的结构与性能 |
| 6.3.1 C/C 复合材料的微观结构 |
| 6.3.2 C/C 复合材料的性能 |
| 6.4 胶粘剂对胶接接头强度的影响 |
| 6.4.1 胶接接头的界面结构 |
| 6.4.2 胶接接头的界面剪切强度 |
| 6.5 C/C-炭泡沫接头的研究 |
| 6.5.1 接头的微观结构 |
| 6.5.2 接头的界面剪切强度 |
| 6.5.3 接头的抗热震性能 |
| 6.5.4 接头的隔热性能 |
| 6.5.5 接头的导电性能 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和专利 |
| 致谢 |
（10）微通道换热器用泡沫炭的制备及改性（论文提纲范文）
| 1 泡沫炭的制备 |
| 1.1 发泡法 |
| 1.1.1 中间相沥青 |
| 1.1.2 聚氨酯 |
| 1.1.3 酚醛树脂 |
| 1.2 模板法 |
| 1.3 超临界流体法 |
| 2 泡沫炭的改性 |
| 3 泡沫炭的应用 |
| 4 展望 |
四、碳泡沫先驱体酚醛泡沫制备工艺研究（论文参考文献）
- [1]碳化硅纳米线基多元吸波材料的制备与性能研究[D]. 李雪婷. 西安建筑科技大学, 2021
- [2]基于微接触印刷及激光直写碳化制备超薄碳微盘阵列、有序多孔碳膜[D]. 阮晓军. 苏州大学, 2020(02)
- [3]煤液化沥青基泡沫炭的制备及性能研究[D]. 张智淼. 华东理工大学, 2020
- [4]基于新型造孔方法制备多孔Cf/C与Cf/C-SiC复合材料及其性能研究[D]. 刘顺伟. 兰州理工大学, 2020(12)
- [5]HTVIP致密C/C外壳及SiC涂层材料与隔热性能研究[D]. 汪洋. 南京航空航天大学, 2018
- [6]CVI SiC涂层对碳泡沫性能影响[J]. 余盛杰,陈照峰,陶华,汪洋,潘影,廖家豪. 南京航空航天大学学报, 2017(06)
- [7]SiC空心球的制备工艺及其性能研究[D]. 郭棒. 国防科技大学, 2017(02)
- [8]BPFR基耐烧蚀复合材料的制备及其热裂解行为研究[D]. 卢勤. 武汉理工大学, 2015(01)
- [9]炭泡沫及C/C-炭泡沫组合材料的制备与性能研究[D]. 王斌. 西北工业大学, 2014(07)
- [10]微通道换热器用泡沫炭的制备及改性[J]. 许静贤,郭领军,刘宁坤,李贺军,李克智. 炭素技术, 2014(02)