树脂基防热材料作为一种高效的防热材料已广泛应用于宇航领域，常用的树脂基防热材料以酚醛树脂作为基体材料。酚醛树脂在高温下发生热分解反应，形成一层坚固的碳层，碳层均匀地附着在增强纤维的表面，对纤维起到“强化”作用，并与增强纤维一起承受高达1600~2500℃的高温，达到防热的目的。然而酚醛树脂需加热加压固化，成型工艺相对复杂。目前在树脂基防热材料研究方面，针对新型树脂基体及其复合材料的研究日益增加，并取得一定成果。这些研究包括聚芳基乙炔树脂、有机硅树脂、硅橡胶及其复合材料。

　　有研究者制作了T300编织物增强的聚芳基乙炔试样，采用等离子体对其和酚醛试样进行了烧蚀性能测试，结果表明，T300聚芳基乙炔的质量损失和冲刷均较小。通过比较了玻璃纤维增强的有机硅树脂和橡胶改性酚醛树脂的烧蚀性能，结果发现，不论在高热流密度，还是在低热流密度条件下，以有机硅为基体的材料的抗冲刷性能和质量损失均较好。但聚芳基乙炔和有机硅树脂的成型工艺性均较差。环氧树脂的成型工艺性好，但耐烧蚀性能差，将环氧树脂和有机硅树脂结合起来，可以制备具有良好成型工艺性的耐烧蚀的防热材料。

　　在研究有机硅改性环氧树脂性能的基础上，对碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料的性能进行了初步研究，以期将其用作耐烧蚀防热材料。本文对碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料的力学性能、热常数和氧-乙炔烧蚀性能的研究情况进行了介绍。

　　实验采用NOL环来测试碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料的力学性能，测试结果可知，本实验所研制的碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料的拉伸强度为558MPa，拉伸模量为44.0GPa，层间剪切强度为16.6MPa。常用的层压碳/酚醛材料的力学性能如下，粘胶基碳/酚醛的拉伸强度和模量分别为96.9MPa和10.3GPa，PAN基碳/酚醛的拉伸强度和模量分别为290.1MPa和46.1GPa。与碳/酚醛材料的力学性能相比较，本工作所研制的复合材料的力学性能相对较高。

　　碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料的比热容随温度的变化曲线可以看出，该材料的比热容随温度的升高而增大，类似于常用的陶瓷材料。材料的比热容受温度的影响较大，在500℃时的比热容是室温（20℃）时的1.8倍，因此可以认为，随温度升高，材料吸收同样的热量，其温度的升高幅度下降。

　　碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料的导热系数随温度的变化曲线可以看出，该材料的导热系数是随温度的升高而增大的。碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料的导热系数较低，在500℃以内，其数值不超过0.3W/（m·K），说明该材料在其垂直面方向具有良好的隔热性能。为了便于比较，给出常用的耐烧蚀材料-碳/酚醛的导热系数，粘胶基碳/酚醛在42℃和90℃分别为0.624W/（m·K）和0.729W/（m·K），PAN基碳/酚醛在42℃和90℃分别为0.636W/（m·K）和0.758W/（m·K）。

　　采用氧-乙炔烧蚀试验测试了碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料的烧蚀性能，结果显示，材料的平均线烧蚀率为0.049mm/s，平均质量烧蚀率为0.0595g/s，碳/酚醛材料的线烧蚀率情况为：粘胶基碳/酚醛为0.055mm/s，PAN基碳/酚醛为0.068mm/s。通过比较可以认为，本试验所研制的碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料的烧蚀性能与常用的碳/酚醛材料相当，具有用作耐烧蚀材料的潜力。碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料氧-乙炔烧蚀前后试样的外观可以看出，试样在经过氧-乙炔烧蚀后表面全部碳化变黑，但形状保持完好，无分层、膨胀、粉化等现象，只是在试样中心处出现一个直径为2~3mm的浅坑，这是由火焰冲刷形成的，试样的线烧蚀率正是从此处测量的。

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