文献类型：学位论文

作　　者：王月友

导　　师：赵云峰

授予单位：中国航天科技集团公司第一研究院

授予学位：硕士

学位年度：2018

语　　种：中文

摘　　要：随着科学技术的快速发展,许多空间飞行器对复合材料的导热性能提出了较高的要求。氰酸酯树脂以高的空间尺寸稳定性和低的空间质损率在空间上应用越来越广泛,目前国内对氰酸酯导热性能的研究多为树脂基体改性,导热氰酸酯预浸料及碳纤维增强导热复合材料方面的研究较少,所以研究碳纤维增强氰酸酯树脂基导热复合材料具有重要的意义。本论文选择了室温黏度低的新型双酚E型氰酸酯作为主体树脂,分别选用石墨片、石墨粉、石墨烯和氮化硼四种导热填料,选用T700碳纤维作为增强材料,研究了氰酸酯树脂体系、填料改性树脂体系和填料改性树脂基碳纤维增强复合材料。选用的双酚E型氰酸酯是一种室温下为液态的新型树脂,室温热导率为0.23W/(m·K),具有优异的介电性能和较低的吸水率。选择催化剂2-乙基-4-甲基咪唑,研制了双酚E型氰酸酯配方体系及其固化工艺,制备出的氰酸酯浇铸体耐温性高,力学性能优异。该氰酸酯体系还满足室温灌注RTM工艺要求,制备的石英纤维增强树脂基复合材料属于高性能透波复合材料。添加三种碳质导热填料均引起改性树脂体系黏度剧烈上升,出现黏度阈值,黏度阈值对应填料改性树脂体系流变性能出现非线性变化,石墨烯改性氰酸酯体系的黏度上升最为剧烈。改性氰酸酯浇铸体热导率随填料添加量呈线性上升,其中石墨烯改性氰酸酯体系的热导率提高幅度最大:添加量为1phr时,浇铸体热导率从0.23W/(m·K)上升到0.55W/(m·K)。石墨粉的可添加量最大,可达40phr,对应树脂体系的热导率最高,达到1.40W/(m·K)。制备的T700碳纤维增强树脂基复合材料单向板Z向热导率随纤维含量的增加而升高,升高速度越来越快,纤维体积分数从57.89%提高到72.80%,Z向热导率从0.69W/(m·K)提高到1.21 W/(m·K),并建立了复合材料导热模型:λ=(1-V)λ+Vλ2。纤维含量5

关 键 词：氰酸酯 导热填料 碳纤维增强树脂基复合材料 导热性能  

分 类 号：TB332[材料类]