2.5D石英纤维增强纳米孔酚醛树脂基复合材料的力学和传热性能

作者：沈昊辰; 牛波; 张琪凯; 郝晶莹; 张亚运; 龙东辉^*

来源：复合材料科学与工程, 2023, (04): 5-13.

DOI：10.19936/j.cnki.2096-8000.20230428.001

• 热防护材料
• 2.5D纤维预制体
• 纳米孔酚醛树脂
• 力学性能
• 有限元分析
• 复合材料

本文以2.5D石英纤维预制体为增强体，以纳米孔酚醛树脂为基体，通过溶胶-凝胶、常压干燥工艺制备了具有优异力学性能和低热导率的2.5D石英纤维/纳米孔酚醛树脂基复合材料，并基于力学和热导率的测试表征和有限元分析，系统研究了复合材料的微观结构、传热性能和力学性能。结果表明：酚醛树脂在微观上呈现纳米孔三维网状结构，有效地实现了较低密度(1.35 g/cm3)和低热导率(0.18 W·m-1·K-1),提升了材料的隔热性能；同时由于2.5D编织结构中经纱弯曲程度较高而纬纱分布较直，复合材料的力学性能和断裂行为展现出各向异性的特征。进一步建立了以实际材料结构、力学和热学参数为基础的有限元分析模型，预测了纤维体积分数、基体参数和纤维参数对复合材料不同方向热导率和弹性模量的影响规律。

• 单位
  华东理工大学