内绝热层中芳纶中空烧蚀形貌的形成机理研究

• 作者: 高国新 孙静 熊礼龙 郑元锁
• 来源期刊: 固体火箭技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 内绝热层材料 芳纶 烧蚀 中空结构 形成机理
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 防热材料 绝热材料|THERMAL PROTECTIVE AND INSULATING MATERIALS
• 页码范围: 140-145
• 页数: 6页
• 分类号: V255
• 语种: 中文
• DOI: 10.7673/j.issn.1006-2793.2022.01.020

摘要

为揭示柔性内绝热层材料内有机纤维在烧蚀过程中的形貌变化规律和烧蚀机理,分别采用氧乙炔火焰、1000℃高温铁板和热失重加热等不同加热方式,初步探究了不同烧蚀形式下芳纶纤维或腈纶纤维在结炭层内部的形貌演变特征,发现经氧乙炔火焰烧蚀后芳纶增强体系的结炭层内中芳纶炭化纤维呈现中空烧蚀形貌,而腈纶增强体系的结炭层中几乎无纤维状结构出现;相反,采用1000℃高温铁板烧蚀后结炭层中芳纶纤维仍保持其原始实心结构,而腈纶纤维却呈现出中空烧蚀形貌;而慢速的热失重加热方式下,即使被加热到1000℃,两种纤维仍保持其实心结构.因此,芳纶纤维独特的皮芯结构是导致其高温烧蚀形成中空烧蚀形貌的内因,而复合材料中橡胶基体热解气体对纤维皮层的冷却作用和骤然升温的快速加热方式则是导致芳纶纤维形成中空结构的重要外因.