高硅氧/有机硅复合材料制备及后处理工艺研究

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有机硅树脂及其复合材料具有良好的高温稳定性、介电性能、耐候性、憎水性等特点,是航天飞机、洲际导弹雷达天线罩的最佳选择。随着国防事业和科学技术的飞速发展,在航空航天领域内新近研制的各种飞行器材料对树脂基体的性能,尤其是高温力学性能提出了越来越高的要求,因此有必要进一步提高硅树脂基复合材料的高温力学性能。本文对现有几种有机硅树脂进行了评价,筛选出两种可用于模压成型的耐高温甲基和甲基苯基硅树脂,通过不同工艺制得复合材料并对其性能进行评价,以提高有机硅树脂基复合材料在高温下的力学性能,满足天线罩材料的使用要求。  本文首先通过对未固化有机硅树脂的粘度、凝胶时间、分子结构以及固化后有机硅树脂的热性能等测试,由测试结果对两种树脂的固化工艺进行研究,确定了甲基和甲基苯基硅树脂复合材料的制备工艺。然后对高硅氧/甲基硅树脂复合材料进行反复浸渍法处理,对高硅氧/甲基苯基硅树脂复合材料进行后固化法处理,并采用扫描电镜和力学性能测试对复合材料性能进行研究。  通过对甲基硅树脂的固化工艺进行研究,经多次试验最后制定甲基硅树脂模压工艺条件为:80℃下1h→120℃下2h→160℃下2h→200℃下4h。高硅氧/甲基硅树脂复合材料反复浸渍最佳工艺参数为400℃循环次数为两次,制得复合材料经500℃热处理10min弯曲强度为21.07MPa,比未处理的提高181%。通过对甲基苯基硅树脂的固化工艺进行研究,经多次试验最后制定甲基苯基硅树脂模压工艺条件为:80℃下1h→120℃下3h→160℃下2h→200℃下2h。高硅氧/甲基苯基硅树脂复合材料的最佳后固化处理温度为350℃,制得复合材料经500℃热处理10min弯曲强度为56.8MPa。
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