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酚醛树脂基复合材料传热-热解模型构建与试验研究
被引量：
1
1
作者
李冬
柳云钊
+2 位作者
陈鑫
杨云华
刘宏宇
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期49-59,共11页
针对现有酚醛树脂基复合材料传热-热解模型忽略产物气体渗流可压缩效应的问题,建立了考虑热解气体可压缩流动的酚醛树脂基复合材料传热-热解模型。通过可压缩压力耦合方程组半隐式方法,求解完整的Navier-Stocks方程,以实现对热解气体可...
针对现有酚醛树脂基复合材料传热-热解模型忽略产物气体渗流可压缩效应的问题,建立了考虑热解气体可压缩流动的酚醛树脂基复合材料传热-热解模型。通过可压缩压力耦合方程组半隐式方法,求解完整的Navier-Stocks方程,以实现对热解气体可压缩流动的模拟,而非现有模型普遍采用的不可压缩Darcy方程;改进了热解度的计算方式,提高了孔隙动态演化时热解区域材料物性插值的准确性。以一种酚醛树脂基复合材料——酚醛气凝胶复合材料为例,通过热质量试验数据,推导了热解动力学模型。测量了完全热解前后材料的关键计算输入参数。通过10 kPa低气压热试验测得了1000℃加热下材料的背温。结果表明:酚醛气凝胶复合材料存在200~550℃、550~800℃、800~1200℃共3个主要热解区间;完全热解前、后,材料孔隙率分别为0.568、0.484,渗透率分别为10^(-13)、10^(-12) m^(-2)。计算模型与试验结果吻合较好,最大相对误差为9.2%;热解气体向舱内渗流形成富集区域的现象对材料隔热有负面影响,但低导热系数和产物气体热阻塞作用仍使材料具备优异的防隔热性能。
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关键词
酚醛树脂基复合材料
热解动力学模型
传热-热解模型
低气压热试验
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职称材料
PICA中的酚醛树脂热分解机理
被引量：
12
2
作者
柳云钊
师建军
+2 位作者
王筠
冯志海
杨云华
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期68-73,78,共7页
采用TG-FTIR和Py GC-MS联用仪对PICA中酚醛热分解过程和产物进行分析和研究,结果表明,PICA酚醛存在两个明显热失重阶段。第一阶段失重为酚醛小分子解吸附过程,主要为H2O、CO2和HOCH2CH2OH分子;第二阶段主要是由酚醛化学键断裂反应引起,...
采用TG-FTIR和Py GC-MS联用仪对PICA中酚醛热分解过程和产物进行分析和研究,结果表明,PICA酚醛存在两个明显热失重阶段。第一阶段失重为酚醛小分子解吸附过程,主要为H2O、CO2和HOCH2CH2OH分子;第二阶段主要是由酚醛化学键断裂反应引起,为主要热分解阶段,产物主要为酚类、苯系物和稠环芳烃。经过高温热解后,酚醛基体与高孔隙率碳纤维增强体结合形成疏松多孔且具有一定强度的碳层结构。
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关键词
PICA
酚醛树脂
热分解机理
TG-FTIR
PY
GC-MS
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职称材料
碳纳米管/有机硅树脂吸波气凝胶及其复合材料的制备与性能
3
作者
王晓岚
柳云钊
+2 位作者
孔磊
师建军
杨云华
《复合材料学报》
2025年第3期1288-1297,共10页
基于溶胶-凝胶方法,制备不同比例多壁碳纳米管改性有机硅树脂(CNT/OSR)气凝胶和针刺石英纤维增强CNT/有机硅树脂气凝胶(QF/SC)复合材料,探究CNT含量对有机硅气凝胶及其复合材料的微观结构、防热性能和吸波性能的影响规律。研究结果表明...
基于溶胶-凝胶方法,制备不同比例多壁碳纳米管改性有机硅树脂(CNT/OSR)气凝胶和针刺石英纤维增强CNT/有机硅树脂气凝胶(QF/SC)复合材料,探究CNT含量对有机硅气凝胶及其复合材料的微观结构、防热性能和吸波性能的影响规律。研究结果表明:进行物理修饰后的CNT与有机硅树脂表现出良好的相容性,构建起了微导电、导热通道;改性后树脂的热稳定性有了明显提升,当CNT的质量分数为15wt%时,失重10wt%对应温度T_(d10)提升111.1℃;QF/SC复合材料热导率在0.054~0.075 W/(m·K)之间,经600 s表面温度达1 000℃的烧蚀后,最大背温为145.1℃;引入碳纳米管的QF/SC复合材料介电性能显著提高,实测8~18 GHz内反射率峰值和有效带宽分别达到-29 dB和3 GHz。该项工作有望在航空航天科学和工业领域实现新的应用。
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关键词
有机硅树脂
碳纳米管
气凝胶
吸波
防热
原文传递
题名
酚醛树脂基复合材料传热-热解模型构建与试验研究
被引量：
1
1
作者
李冬
柳云钊
陈鑫
杨云华
刘宏宇
机构
西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室
航天材料及工艺研究所先进功能复合材料技术重点实验室
中国运载火箭技术研究院空间物理重点实验室
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期49-59,共11页
基金
陕西省重点研发专项计划资助项(2022GXLH-01-04)
国家自然科学基金资助项目(12102056)。
文摘
针对现有酚醛树脂基复合材料传热-热解模型忽略产物气体渗流可压缩效应的问题,建立了考虑热解气体可压缩流动的酚醛树脂基复合材料传热-热解模型。通过可压缩压力耦合方程组半隐式方法,求解完整的Navier-Stocks方程,以实现对热解气体可压缩流动的模拟,而非现有模型普遍采用的不可压缩Darcy方程;改进了热解度的计算方式,提高了孔隙动态演化时热解区域材料物性插值的准确性。以一种酚醛树脂基复合材料——酚醛气凝胶复合材料为例,通过热质量试验数据,推导了热解动力学模型。测量了完全热解前后材料的关键计算输入参数。通过10 kPa低气压热试验测得了1000℃加热下材料的背温。结果表明:酚醛气凝胶复合材料存在200~550℃、550~800℃、800~1200℃共3个主要热解区间;完全热解前、后,材料孔隙率分别为0.568、0.484,渗透率分别为10^(-13)、10^(-12) m^(-2)。计算模型与试验结果吻合较好,最大相对误差为9.2%;热解气体向舱内渗流形成富集区域的现象对材料隔热有负面影响,但低导热系数和产物气体热阻塞作用仍使材料具备优异的防隔热性能。
关键词
酚醛树脂基复合材料
热解动力学模型
传热-热解模型
低气压热试验
Keywords
phenolic resin-based composite material
pyrolysis kinetics model
heat transfer-pyrolysis computational model
low-pressure heating test
分类号
TK121 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
PICA中的酚醛树脂热分解机理
被引量：
12
2
作者
柳云钊
师建军
王筠
冯志海
杨云华
机构
航天材料及工艺研究所
出处
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期68-73,78,共7页
文摘
采用TG-FTIR和Py GC-MS联用仪对PICA中酚醛热分解过程和产物进行分析和研究,结果表明,PICA酚醛存在两个明显热失重阶段。第一阶段失重为酚醛小分子解吸附过程,主要为H2O、CO2和HOCH2CH2OH分子;第二阶段主要是由酚醛化学键断裂反应引起,为主要热分解阶段,产物主要为酚类、苯系物和稠环芳烃。经过高温热解后,酚醛基体与高孔隙率碳纤维增强体结合形成疏松多孔且具有一定强度的碳层结构。
关键词
PICA
酚醛树脂
热分解机理
TG-FTIR
PY
GC-MS
Keywords
PICA
Porous phenolics
Pyrolysis mechanism
TG-FTIR
PyGC-MS
分类号
TQ323.1 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
碳纳米管/有机硅树脂吸波气凝胶及其复合材料的制备与性能
3
作者
王晓岚
柳云钊
孔磊
师建军
杨云华
机构
航天材料及工艺研究所
出处
《复合材料学报》
2025年第3期1288-1297,共10页
文摘
基于溶胶-凝胶方法,制备不同比例多壁碳纳米管改性有机硅树脂(CNT/OSR)气凝胶和针刺石英纤维增强CNT/有机硅树脂气凝胶(QF/SC)复合材料,探究CNT含量对有机硅气凝胶及其复合材料的微观结构、防热性能和吸波性能的影响规律。研究结果表明:进行物理修饰后的CNT与有机硅树脂表现出良好的相容性,构建起了微导电、导热通道;改性后树脂的热稳定性有了明显提升,当CNT的质量分数为15wt%时,失重10wt%对应温度T_(d10)提升111.1℃;QF/SC复合材料热导率在0.054~0.075 W/(m·K)之间,经600 s表面温度达1 000℃的烧蚀后,最大背温为145.1℃;引入碳纳米管的QF/SC复合材料介电性能显著提高,实测8~18 GHz内反射率峰值和有效带宽分别达到-29 dB和3 GHz。该项工作有望在航空航天科学和工业领域实现新的应用。
关键词
有机硅树脂
碳纳米管
气凝胶
吸波
防热
Keywords
silicone resin
carbon nanotubes
aerogel
microwave absorption
thermal protection
分类号
TB332 [一般工业技术]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
酚醛树脂基复合材料传热-热解模型构建与试验研究
李冬
柳云钊
陈鑫
杨云华
刘宏宇
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
2
PICA中的酚醛树脂热分解机理
柳云钊
师建军
王筠
冯志海
杨云华
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2016
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
碳纳米管/有机硅树脂吸波气凝胶及其复合材料的制备与性能
王晓岚
柳云钊
孔磊
师建军
杨云华
《复合材料学报》
2025
原文传递
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