【摘 要】
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本课题旨在提出一种新型的复合材料体系，使其具备良好的隔热和机械性能以及良好的工艺性，以用于航空航天工程中的热防护系统中。该种复合材料体系为石英纤维增强硅铝酸盐基复合
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本课题旨在提出一种新型的复合材料体系，使其具备良好的隔热和机械性能以及良好的工艺性，以用于航空航天工程中的热防护系统中。该种复合材料体系为石英纤维增强硅铝酸盐基复合材料体系，其是由石英纤维或石英纤维套管浸渍硅铝酸盐耐高温无机胶粘剂采用缠绕成型方式复合而成。
本文对该种复合材料体系的研究分为两个方面，一是基础研究，主要针对材料体系内部组元材料的基础性能及复合材料的制备及热力学性能；二是应用研究，主要是对该种复合材料的隔热机理进行了探讨，并对采用不同石英纤维形式(石英纤维束和石英纤维编织套管)时复合材料的传热过程进行模拟，分析其内部温度和应力变化。
研究表明，采用螺旋缠绕成型制备的复合材料在热力学性能上要优于采用环向缠绕成型制备的复合材料，在高温下也能保持良好的力学性能，热变形、高温烧蚀失重较小；采用石英纤维套管进行螺旋缠绕成型，复合材料在密度、热变形、高温烧蚀失重方面较小，在室温抗拉强度、室温抗弯强度以及高温抗弯强度等力学性能方面表现不如石英纤维束缠绕成型复合材料；该种复合材料为气-固耦合复合材料，两种石英纤维形式的复合材料均能表现出优良的隔热效果，其内部应力在许用应力范围内，通过计算石英纤维套管复合材料和石英纤维复合材料的pK值，可知石英纤维套管复合材料的单位质量隔热效率较高。
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