Investigación sobre las propiedades de materiales compuestos de protección térmica de gradiente funcional basados en resina fenólica
Autores: Li, Jiangman; Chen, Weixiong; Chang, Jianlong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigación sobre las propiedades de materiales compuestos de protección térmica de gradiente funcional basados en resina fenólica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Resina fenólica
Agente de entrecruzamiento
Proceso RTM
Estabilidad térmica
Propiedades mecánicas
Propiedades de ablación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Se preparó una resina fenólica reticulada utilizando hexametilentetramina (HMTA) como agente de reticulación en una solución de ácido clorhídrico. El material resistente a la ablación y al calor se preparó mediante un proceso de moldeo por transferencia de resina (RTM) asistido por presión con material de refuerzo (tela de fibra de cuarzo de 2.5D punteada con agujas/tela de fibra de satén/malla de fibra) y matriz (resina fenólica reticulada). La estabilidad térmica del producto curado se estudió mediante un analizador termogravimétrico (TG y DTG). Se probaron las propiedades mecánicas, la resistencia al calor y las propiedades de ablación de los compuestos. La morfología de ablación, el análisis de elementos y la estructura de fase de los compuestos se analizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), espectrometría de energía dispersiva (EDS) y difracción de rayos X (XRD), respectivamente. Los resultados muestran que la resina fenólica tiene una viscosidad inicial más baja y una vida útil más larga a 80 grados C, y una tasa de residuo de carbono más alta (70.18%). La resistencia a la tracción de los compuestos está cerca de 40 MPa, el módulo de tracción es superior a 1.35 GPa, el módulo de compresión es superior a 10 MPa y la elongación en la ruptura es superior al 1.55%. Se formaron fases cerámicas de SiO, SiC y ZrO después de la ablación, lo que mejoró eficazmente el rendimiento de ablación de los compuestos.
Descripción
Se preparó una resina fenólica reticulada utilizando hexametilentetramina (HMTA) como agente de reticulación en una solución de ácido clorhídrico. El material resistente a la ablación y al calor se preparó mediante un proceso de moldeo por transferencia de resina (RTM) asistido por presión con material de refuerzo (tela de fibra de cuarzo de 2.5D punteada con agujas/tela de fibra de satén/malla de fibra) y matriz (resina fenólica reticulada). La estabilidad térmica del producto curado se estudió mediante un analizador termogravimétrico (TG y DTG). Se probaron las propiedades mecánicas, la resistencia al calor y las propiedades de ablación de los compuestos. La morfología de ablación, el análisis de elementos y la estructura de fase de los compuestos se analizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), espectrometría de energía dispersiva (EDS) y difracción de rayos X (XRD), respectivamente. Los resultados muestran que la resina fenólica tiene una viscosidad inicial más baja y una vida útil más larga a 80 grados C, y una tasa de residuo de carbono más alta (70.18%). La resistencia a la tracción de los compuestos está cerca de 40 MPa, el módulo de tracción es superior a 1.35 GPa, el módulo de compresión es superior a 10 MPa y la elongación en la ruptura es superior al 1.55%. Se formaron fases cerámicas de SiO, SiC y ZrO después de la ablación, lo que mejoró eficazmente el rendimiento de ablación de los compuestos.