砖-浆结构增强碳纤维复合材料论文发表于Composites Part A期刊

发布时间:2025-05-29  文章来源:石军峰

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传统的碳纤维/硼酚醛树脂(CF/BPR)复合材料由于无法有效平衡CF表面的热传导和热积累,无法进一步改进以满足其在高性能应用中的需求。本研究构建了以无机凹凸棒石为“砖”,单宁酸和八氨基多面体低聚硅氧烷为“砂浆”的砖-浆结构界面层。该界面层具有较高的红外发射率,可以有效地改善碳纤维界面处的热辐射,从而减少复合材料内部和表面的热损伤。与纯复合材料相比,改性后的复合材料的质量烧蚀率降低了15.2%。仿真结果也令人信服地证明了高红外发射率层在提高抗烧蚀性能方面具有独特的优势。同时,这种特殊的砖-浆结构层赋予了复合材料良好的界面相互作用。改性CF/BPR高温处理前后的抗剪强度分别比原CF/BPR提高37%7%。本研究不仅为构建结构功能一体化的复合材料指明了方向,而且有望应用于未来超高速飞行器的热防护和承载结构。


Jun-Feng Shi, Jie Li*, Feng Zhang, Zhuo-Yang Li, Ding-Xiang Yan, Yue-Yi Wang*. High infrared emissivity and brick-and-mortar structure integrated interphase significantly enhanced thermal protection, oxidation resistance and mechanical properties of carbon fiber composite. Composites Part A, 2025, 197, 109055, DOI: 10.1016/j.compositesa.2025.109055.

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