隔热瓦表面POSS/酚醛树脂基热防护膜的制备及耐热性能研究

发布时间：2020-12-03 23:53

　　传统的热防护材料是以质量轻为基础,放热为关键,抗氧化以及长期重复使用为技术难点。因此复合的高发射涂料能有效地以辐射形式将热量散发,有效地解决航天器材料上表面过热的现象,高效地提高材料表面涂层发射率以及抗热震性能。本文采用溶胶凝胶法制备不同功能基团的POSS溶胶,并且用不同功能基团的POSS溶胶改性酚醛树脂基材料,制备含有不同功能基团,不同含量的POSS/酚醛树脂基复合膜,有效的改进了过渡层表面膜层渗透到隔热瓦内部过多,从而导致隔热瓦单位面积增重明显的问题。又改进了单独涂覆POSS溶胶隔热瓦表面易碎的问题,进一步的提高了膜层材料的耐热性。通过分析比较不同功能基团POSS/酚醛树脂复合膜在隔热瓦表面成膜性,耐热性以及残炭量等各个性能,比较出最佳的POSS/酚醛树脂基复合膜材料。添加低温釉涂料来改性POSS/酚醛树脂复合膜,保证在中高温度下有机链不发生断裂。对涂覆在隔热瓦表面和断面的涂层进行SEM测试,并且结合相对应的FT-IR测试和TG分析来探究涂层在高温处理后的结构变化,进一步结合XRD测试总结出相应的反应机理。在复合膜的进一步优化的过程中,添加适量的高发射无机物料以提高材料膜层表面的抗... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 热防护材料
        1.1.1 国内外的研究进展
        1.1.2 表面热防护材料
    1.2 酚醛树脂基材料
    1.3 釉
        1.3.1 釉用原料
        1.3.2 釉中的键型
        1.3.3 低温釉
    1.4 隔热瓦表面膜层发射率
        1.4.1 基于发射率的膜材料性能优化
        1.4.2 发射率的影响因素
    1.5 本文的主要研究内容和意义
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器与设备
    2.3 实验分析方法及表征
        2.3.1 FT-IR红外光谱分析
        2.3.2 SEM-EDS扫描电子显微镜
        2.3.3 热固量与残炭率分析
        2.3.4 TG-DSC热重分析
        2.3.5 隔热瓦表面抗热震性能测试
        2.3.6 X射线衍射分析
        2.3.7 膜层的发射率
第3章 POSS/酚醛树脂基复合膜的制备与表征
    3.1 POSS溶胶的制备与表征
        3.1.1 POSS溶胶的制备
        3.1.2 FT-IR测试表征
    3.2 过渡层对隔热瓦基底的影响
        3.2.1 POSS为过渡层
        3.2.2 酚醛树脂为过渡层
        3.2.3 不同过渡层的综合比较
    3.3 POSS/酚醛树脂复合膜的制备
    3.4 POSS/酚醛树脂复合膜的表征
        3.4.1 FT-IR测试表征
        3.4.2 固含量和残炭率的测定分析
        3.4.3 涂层不同温度的SEM测试
        3.4.4 热重分析
    3.5 本章小结
第4章 低温釉改性POSS/酚醛树脂复合膜的研究
    4.1 引言
    4.2 低温釉组分的选择及用量控制
    4.3 粘结剂的选择和用量
        4.3.1 粘结剂的选择
        4.3.2 粘结剂的用量
    4.4 低温釉性能测试
        4.4.1 低温釉的耐热性测试
        4.4.2 过渡层对低温釉表面形貌的影响
        4.4.3 XRD测试
        4.4.4 低温釉涂料的热重分析
        4.4.5 低温釉涂层烧成机理判断分析
        4.4.6 低温釉涂层抗热震性能的测试
    4.5 本章小结
第5章 POSS/酚醛树脂复合膜的性能优化与表征
    5.1 引言
    5.2 高红外发射率无机物料的添加
    5.3 隔热瓦表面高红外发射率组分的添加与分析
        5.3.1 粘结剂的选择和量的控制
        5.3.2 涂覆工艺对涂层厚度的影响
    5.4 XRD测试
    5.5 隔热瓦表面膜层抗热振性能的测试
    5.6 隔热瓦表面膜层高发射率的测试表征
    5.7 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：2896665