复合材料的热性能
温度对复合材料性能的影响
温度对复合材料性能的影响简介：复合材料是由两种或更多种材料组合在一起形成的新材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，因此在各个领域得到广泛应用。
然而，随着各种工艺和应用环境的进一步发展，对于复合材料在不同温度下的性能表现也成为研究的重要课题。
本文将探讨温度对复合材料性能的影响，包括力学性能、导热性能和尺寸稳定性等方面。
一、力学性能在不同温度条件下，复合材料的力学性能会发生显著的变化。
通常来说，随着温度的升高，复合材料的强度和刚度会降低，而韧性则可能提高。
这是因为温度升高会使复合材料中的树脂基体软化，从而影响其结构的稳定性。
同时，温度升高还会使复合材料中的纤维材料膨胀，导致界面剪切失效，进一步降低其力学性能。
因此，在高温环境下使用复合材料时需要注意其力学性能的变化，避免出现失效情况。
二、导热性能温度对复合材料的导热性能也有明显的影响。
一般来说，复合材料的导热性能较低，热传导较差。
随着温度的升高，复合材料中的纤维材料可能会发生膨胀，导致有效导热路径的减少，从而降低导热性能。
此外，在高温环境下，复合材料中的树脂基体可能会分解，导致导热性能的进一步下降。
因此，在高温环境中需要特别注意复合材料的导热性能，避免热失效。
三、尺寸稳定性温度的变化会使复合材料发生尺寸变化，进而影响其性能稳定性。
一般来说，随着温度的升高，材料会膨胀；而温度的下降则会导致材料收缩。
这种尺寸变化可能会引起复合材料中的内部应力集中，从而影响到其力学性能和寿命。
因此，在设计和应用复合材料时，需要考虑其在不同温度条件下的尺寸稳定性，采取相应的措施，如选用低膨胀系数的材料或使用适当的结构设计。
四、应用实例温度对复合材料性能的影响在实际应用中具有重要意义。
例如，航空航天领域常常会遇到高温环境的挑战，因此需要研究复合材料在高温条件下的性能表现。
一种典型的应用就是热屏蔽材料，在航空航天器外表面使用，以保护设备免受高温环境的影响。
此外，复合材料在汽车制造、电子设备等领域也得到了广泛应用。
复合材料的热学性能研究及应用
复合材料的热学性能研究及应用复合材料是由两种或以上的不同材料组成的材料。
由于其具有轻质、高强、高比刚度和良好的防腐蚀性能等优点，近年来广泛应用于航空、航天、汽车、船舶、建筑等领域。
其中耐高温性能是复合材料应用的重要指标之一，本文将重点讨论复合材料的热学性能研究及应用。
一、复合材料的热学性能复合材料热学性能的研究主要包括热导率、热膨胀系数和热稳定性。
1. 热导率热导率是材料传递热量的能力，是评价材料导热性能的重要指标。
通常情况下，复合材料的热导率低于金属材料，但高于一些聚合物材料。
近年来，热导率高的纳米材料逐渐应用于复合材料中，提高了复合材料的热导率。
同时，通过调控复合材料中填料的含量和形态等方式也可改变其热导率。
2. 热膨胀系数热膨胀系数是材料在温度变化时长度或体积的变化率。
复合材料的热膨胀系数可通过优化填料与基体的配比和增加纤维方向比例等方式进行调节。
3. 热稳定性热稳定性是指材料在高温条件下是否能维持其基本物理和化学特性。
复合材料的热稳定性受多因素影响，如基体树脂的类型、纤维的类型、填充物的含量、预处理等。
常用的提高复合材料热稳定性的方法包括添加无机填料、改变基体材料、增加光稳定剂含量等。
二、复合材料热学性能的应用复合材料热学性能的应用包括热障涂层、航空航天、汽车和建筑等领域。
1. 热障涂层热障涂层是一种能耐受高温气流侵害的保护涂层，由于其一些优良特性（如抗氧化、热隔断、抗侵蚀等），被广泛地应用于高温工业。
主要适用于航空航天、发动机、燃气轮机等领域。
复合材料热障涂层的主要优点在于其既具有金属热剥落的可靠性，同时又能实现复合材料强度的提高，而且其生产成本相对较低。
2. 航空航天在航空航天领域中，复合材料的轻质化、高强度等特性使其成为重要的材料之一。
同时在制造过程中也需要考虑到复合材料的热学性能，如热稳定性和热导率等，以保证其在极端环境下仍能够保持性能。
3. 汽车在汽车制造领域，由于复合材料质量轻、坚固、柔性等特性，可以用来减轻车身自重和降低油耗。
复合材料的热导率与性能优化
复合材料的热导率与性能优化在现代科技的快速发展中，复合材料因其独特的性能优势在众多领域得到了广泛应用。
其中，热导率是评估复合材料性能的关键参数之一，而如何优化复合材料的热导率以及提升其整体性能，成为了材料科学领域的重要研究课题。
要理解复合材料的热导率，首先需要了解什么是热导率。
简单来说，热导率是指材料传递热量的能力。
热导率高的材料能够迅速传导热量，而热导率低的材料则会阻碍热量的传递。
对于复合材料而言，其热导率受到多种因素的影响。
复合材料的组成成分是影响热导率的重要因素之一。
不同的基体材料和增强相具有不同的热导率特性。
例如，金属基体通常具有较高的热导率，而聚合物基体的热导率相对较低。
增强相的种类和含量也会对复合材料的热导率产生显著影响。
像碳纤维、石墨烯等具有优异热传导性能的增强相，能够有效地提高复合材料的热导率。
材料的微观结构同样对热导率起着关键作用。
复合材料内部的界面结合情况、孔隙率以及晶体结构等都会影响热量的传递路径和效率。
良好的界面结合能够减少热阻，提高热传导效率；而较高的孔隙率则会阻碍热量的传递，降低热导率。
此外，制备工艺也在很大程度上决定了复合材料的热导率。
不同的加工方法会导致材料微观结构的差异，从而影响其热传导性能。
例如，采用热压成型工艺可以减少孔隙和缺陷，提高复合材料的致密性，进而提升热导率。
那么，如何优化复合材料的热导率呢？一种常见的方法是选择合适的基体和增强相。
通过精心挑选具有高热导率的材料，并合理控制它们的比例和分布，可以有效地提高复合材料的热导率。
例如，在聚合物基体中添加高含量的石墨烯纳米片，可以显著增强复合材料的热传导性能。
改善复合材料的微观结构也是优化热导率的重要途径。
通过优化制备工艺，减少孔隙和缺陷，增强界面结合力，可以为热量的传递提供更顺畅的通道，从而提高热导率。
同时，对复合材料进行适当的热处理，也可以调整其晶体结构，改善热传导性能。
除了热导率，性能优化还包括其他方面。
复合材料的热稳定性与性能评估
复合材料的热稳定性与性能评估在当今的材料科学领域，复合材料因其独特的性能组合而备受关注。
其中，热稳定性是评估复合材料性能的关键指标之一。
热稳定性不仅关系到复合材料在高温环境下的使用安全性和可靠性，还对其在各种应用中的性能表现产生重要影响。
复合材料通常由两种或两种以上不同性质的材料组成，通过特定的工艺方法结合在一起，从而获得单一材料所不具备的优异性能。
常见的复合材料包括纤维增强复合材料（如碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料）、颗粒增强复合材料（如碳化硅颗粒增强铝基复合材料）以及层状复合材料等。
热稳定性在复合材料中的重要性不言而喻。
当复合材料暴露在高温环境中时，可能会发生一系列物理和化学变化，如热膨胀、热分解、氧化等。
这些变化会导致材料的性能下降，甚至失效。
例如，在航空航天领域，飞机发动机部件所使用的复合材料需要在高温、高压和高速的恶劣环境下稳定工作，如果热稳定性不足，可能会引发严重的安全事故。
在电子领域，集成电路封装所使用的复合材料需要具备良好的热稳定性，以保证电子元件的正常运行和长寿命。
那么，如何评估复合材料的热稳定性呢？这需要综合考虑多个因素，并采用一系列的测试方法和分析手段。
热重分析（TGA）是一种常用的评估方法。
通过测量材料在加热过程中的质量变化，可以了解材料的热分解温度、分解速率以及残留质量等信息。
例如，对于聚合物基复合材料，可以通过 TGA 确定聚合物基体的分解温度和分解过程，从而评估其热稳定性。
差示扫描量热法（DSC）也是重要的评估手段之一。
它可以测量材料在加热或冷却过程中的热量变化，从而确定材料的玻璃化转变温度、结晶温度和熔融温度等。
这些温度参数对于评估复合材料的热稳定性和使用温度范围具有重要意义。
热膨胀系数的测定也是必不可少的。
复合材料在受热时会发生膨胀，热膨胀系数过大可能会导致材料在温度变化时产生内应力，从而影响其性能和寿命。
通过热机械分析（TMA）等方法可以准确测量复合材料的热膨胀系数。
玻璃纤维复合材料热性能研究
玻璃纤维复合材料热性能研究玻璃纤维复合材料是一种应用广泛的新型材料，具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。
在高温环境下，玻璃纤维复合材料的热性能会受到影响，因此对其热性能进行研究对其在高温环境下的应用具有重要意义。
本文旨在对玻璃纤维复合材料的热性能进行研究，探讨其在高温环境下的性能表现和影响因素。
玻璃纤维复合材料的热导率是影响其热性能的重要因素之一。
热导率是材料导热能力的指标，通常用λ表示，单位是W/(m·K)。
玻璃纤维复合材料的热导率通常较低，这使得其在高温环境下具有一定的隔热性能，可以减缓热能向内部传导的速度，从而保护其内部结构不受高温的影响。
玻璃纤维复合材料的热膨胀系数也是影响其热性能的重要因素之一。
热膨胀系数是材料在温度变化时长度、面积或体积的变化量与初始长度、面积或体积之比。
对于玻璃纤维复合材料来说，其热膨胀系数通常较小，这使得其在高温环境下具有较好的尺寸稳定性，不易出现热应力和热裂纹现象。
二、影响玻璃纤维复合材料热性能的因素1. 纤维含量：纤维含量是影响玻璃纤维复合材料热性能的重要因素之一。
适当的纤维含量可以提高材料的力学性能和热性能，但是过高或过低的纤维含量都会影响材料的热性能。
2. 树脂基体：树脂基体是玻璃纤维复合材料的主要组成部分，不同种类的树脂基体对材料的热性能影响较大。
一般来说，具有高玻璃化转变温度和较低热膨胀系数的树脂基体可以提高玻璃纤维复合材料的热性能。
3. 纤维类型：不同类型的玻璃纤维对玻璃纤维复合材料的热性能影响也不同。
长纤维和短纤维对材料的热性能影响不同，因此在设计材料配方时需要考虑纤维类型对热性能的影响。
4. 加工工艺：加工工艺是影响玻璃纤维复合材料热性能的重要因素之一。
不同的加工工艺会使得材料的微观结构和组织发生变化，进而影响材料的热性能。
三、研究方法1. 实验研究：通过实验手段对玻璃纤维复合材料的热性能进行研究，包括热导率、热膨胀系数、热稳定性等参数的测试。
复合材料的导热性能研究与优化
复合材料的导热性能研究与优化导热性能是复合材料在工程领域中一个重要的性能指标之一。
如何研究和优化复合材料的导热性能，对于提高材料的综合性能和扩大应用范围具有重要意义。
本文将介绍复合材料导热性能研究的现状、方法以及针对不同应用需求的优化策略。
首先，复合材料的导热性能由多种因素决定。
材料的热导率是其中最重要的一个因素，它与材料成分、结构以及导热路径等密切相关。
不同的复合材料具有不同的导热性能，如碳纤维复合材料具有较高的导热性能，而陶瓷复合材料则具有较低的导热性能。
因此，研究复合材料导热性能需要从这些因素入手，寻找影响导热性能的主要因素，并进行相应的优化。
其次，研究复合材料导热性能的方法多种多样。
一种常用的方法是通过实验测定材料的热导率，例如热物性测试仪等。
这种方法可以直接得到材料的导热性能参数，但是需要进行复杂的实验操作，费时费力。
另一种方法是通过数值模拟计算材料的导热性能，例如有限元分析等。
这种方法可以较为准确地模拟材料的导热过程，但是需要具备一定的计算能力和模拟经验。
在进行复合材料导热性能优化时，需要考虑不同应用需求。
例如，对于导热界面材料而言，优化导热性能可以提高散热效率，降低温度，从而提高设备的工作稳定性。
对于导热材料而言，优化导热性能可以提高材料的传热效率，降低能耗，提高系统的能效。
因此，在进行导热性能的研究和优化时，需要根据具体应用需求确定相应的指标，并针对这些指标进行材料设计和制备。
针对不同复合材料导热性能的优化需求，可以采取不同的方法。
例如，对于热界面材料，可以通过界面的改性来增加导热性能。
一种常用的方法是在热界面材料中引入导热纳米颗粒，增加导热路径，提高导热性能。
此外，还可以采用表面改性技术，增加界面接触面积，减小热界面阻抗，提高导热性能。
对于导热材料而言，可以通过材料的结构优化来提高导热性能。
例如，可以选择导热系数较高的材料作为基体，通过增加填充物含量或者改变填充物尺寸分布等方式来提高导热性能。
复合材料导热性与热管理技术
复合材料导热性与热管理技术在当今科技飞速发展的时代，各种新型材料不断涌现，复合材料因其独特的性能优势在众多领域中得到了广泛的应用。
其中，复合材料的导热性以及与之相关的热管理技术成为了研究的热点之一。
首先，我们来了解一下什么是复合材料的导热性。
简单来说，导热性就是材料传递热量的能力。
对于复合材料而言，其导热性能通常取决于组成材料的性质、比例、微观结构以及界面特性等因素。
比如说，由金属和陶瓷复合而成的材料，金属通常具有较好的导热性，而陶瓷的导热性相对较差。
如果在复合材料中金属的含量较高，那么整体的导热性能可能就会相对较好。
复合材料的微观结构对导热性有着至关重要的影响。
如果材料内部的结构均匀、致密，热量能够更顺畅地传递，导热性能就会提高；反之，如果存在孔隙、缺陷或者界面结合不良等情况，热量传递的路径就会受到阻碍，导热性能也会相应下降。
此外，不同组分之间的界面特性也会影响导热性能。
如果界面能够实现良好的热传导匹配，热量就能够更有效地在不同组分之间传递。
那么，为什么我们要如此关注复合材料的导热性呢？这就不得不提到热管理技术的重要性。
在许多现代设备和系统中，如电子设备、汽车引擎、航空航天部件等，都会产生大量的热量。
如果不能有效地将这些热量散发出去，就可能导致设备性能下降、寿命缩短甚至出现故障。
而具有良好导热性能的复合材料可以作为高效的热传导介质，帮助实现有效的热管理。
以电子设备为例，随着芯片集成度的不断提高，单位面积上产生的热量也越来越多。
传统的散热材料已经难以满足需求，这时候就需要采用具有高导热性能的复合材料来制作散热片、热界面材料等。
这些复合材料能够快速地将芯片产生的热量传递到散热装置上，从而保证电子设备的正常运行。
在汽车领域，发动机的工作会产生大量的热量。
为了提高发动机的效率和可靠性，需要使用导热性能良好的复合材料来制造发动机部件和散热系统。
例如，一些汽车发动机采用了陶瓷基复合材料的活塞和缸套，不仅减轻了重量，还提高了导热性能，有效地降低了发动机的工作温度。
复合材料的热力学性能与应用研究
复合材料的热力学性能与应用研究在当今科技飞速发展的时代，材料科学领域不断取得令人瞩目的成就，复合材料作为其中的佼佼者，凭借其出色的热力学性能在众多领域得到了广泛的应用。
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学方法组合而成的一种新型材料。
其独特的结构赋予了它相较于单一材料更为优异的性能，而热力学性能则是评估复合材料性能的重要指标之一。
从热力学性能的角度来看，复合材料通常具有良好的热稳定性。
这意味着它们在高温环境下能够保持结构的完整性和性能的稳定性。
比如，在航空航天领域，飞行器的表面会经受极高的温度，使用具有高热稳定性的复合材料可以有效保障飞行器的安全运行。
复合材料的热导率也是一个关键的热力学性能参数。
不同的复合材料具有不同的热导率，这使得它们可以根据具体的应用需求进行定制。
在电子设备领域，为了有效地散热，防止电子元件因过热而损坏，会选用高热导率的复合材料作为散热材料。
而在一些需要保温的场合，如建筑隔热，就会选择热导率较低的复合材料。
此外，复合材料的比热容也是其热力学性能的重要方面。
比热容反映了材料吸收或放出热量时温度变化的难易程度。
一些具有特定比热容的复合材料在能源存储和热管理系统中发挥着关键作用。
复合材料的热力学性能使其在众多领域展现出了广阔的应用前景。
在航空航天领域，复合材料的应用已经十分广泛。
飞机的机身、机翼等部件采用高强度、高耐热的复合材料，不仅减轻了飞机的重量，提高了燃油效率，还增强了飞机在极端环境下的性能。
例如，碳纤维增强复合材料具有出色的力学性能和热稳定性，能够承受飞行过程中的高温和巨大的压力变化。
在汽车工业中，复合材料同样扮演着重要的角色。
为了提高汽车的燃油经济性和性能，汽车制造商越来越多地使用复合材料来制造车身、底盘等部件。
这些复合材料不仅能够减轻汽车的重量，还具有良好的抗冲击性能和耐腐蚀性。
在能源领域，复合材料也有出色的表现。
风力发电的叶片通常由复合材料制成，因为它们需要在复杂的气候条件下长时间运转，并且要承受巨大的风力载荷。
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复合材料的热性能
摘要：本文介绍复合材料热性能的一般表针方法，并介绍针刺复合织物增强C /C 复合材料与的热物理性能。
关键词：复合材料；热性能；表针方法；针刺复合织物增强C /C 复合材料
1 复合材料的热性能表征(characterization of the rmalproperties of composites)
复合材料在加热或温度变化时，所表现的物理性能，如线膨胀系数、热导率等。
线膨胀系数:大多数物质都有热胀冷缩现象，复合材料的热膨胀主要取决于增强体和基质的线膨胀系数及其体积百分比。
线膨胀系数定义为温度升高1℃材料的相对伸长。
其测试方法是将一定尺寸的标准试样置于膨胀仪中升温，记录试样的长度变化△L——温度曲线，平均线膨胀系数α为：
式中L0为试样室温时的长度，mm；K为测量装置的放大倍数，△T=T2-T1为温度差，℃；α石英为对应于(T2-T1)石英的线膨胀系数，取0.51×10-6/℃；T1，T2为温度间隔的下限和上限。
精确测定复合材料的平均线膨胀系数对于确定复合材料制品成型前后的体积收缩比，保证制品尺寸，防止制品变形，减小内应力等都是很重要的一项物理参数。
在复合材料的铺层设计中需测定：
αL：∥纤维方向的线膨胀系数；
αT：⊥上纤维方向的线膨胀系数。
热导率:热导率是表征物质热导能力的物理量，复合材料的热导率测定是将厚度为d的标准试样置于热导率测量仪的加热板上，达到稳定后，精确测定试样两侧的温差△t。
由加热板的功率W和面积S，可求出复合材料的热导率λ：
式中W为主加热板在稳定时的功率，W；d为试样厚度，m；S为主加热板的计算面积，m2；△t为试样两侧的温差，℃。
实际测定时同时测：
λL：∥纤维方向的热导率；
λT：⊥上纤维方向的热导率。
平均比热容:1g物质温度升高1℃所吸收的热量称为比热容。
复合材料的平均比热容用铜块量热计混合法(即降落法)测定。
将标准试样在加热炉内恒温加热
一定时间后降落到铜块量热计中，试样释放的热量被量热计完全吸收，测量试样和铜块量热计的温度变化值，即可求出试样的平均比热容。
式中H为量热计热值，J/℃；t0为落样时刻的量热计温度，℃；t0为量热计最高温度，℃；M为测验后试样质量，g；t为试样在保温期的温度，℃；tδ为量热计温度修正值，℃。
铜卡计法要求试样加工成不同直径的圆片，中央打孔，串成圆台形，试样尺寸要求较严，对炭纤维复合材料来说加工非常困难，因此可采用水卡计测定平均比热容，将待测样品切成块，装入试样杯内，加工方便，此法还可用来测定纤维和颗粒树脂的比热容，适用范围较广。
马丁耐热和热变形温度:是工业部门判断塑料和复合材料耐热性的方法，其测试原理是使试样在规定外力作用下，以规定的等速升温加热，用达到规定形变量的温度指标来表示其耐热性能。
马丁耐热和热变形温度的测试仪示意如图1、2，两者比较见表。
玻璃化转变温度:非晶态高聚物在玻璃态转变区即介于玻璃态与高弹态之间，贮能模量急速下降，而损耗因子迅速增大，最大损耗因子对应的温度，称为玻璃化转变温度，以Tg表示，它标志材料的耐热性。
如果吸湿材料测定T。
，则湿态T。
是材料耐湿热性能的标志，对塑料来说，Tg为使用的最高温度，对橡胶来说T。
为使用的最低温度。
研究丁。
能揭示高分子链结构与力学性能之间的关系，刚性链Tg高，柔性链则Tg较低。
Tg还提供凝聚态分子相互作用的状态，如加入增塑剂，降低分子间的相互作用，则Tg下降，而引入极性基团，以及增加分子间的相互作用如交联、结晶、取向等都使Tg升高。
测量玻璃化转变温度Tg 的方法，可用动态力学温度谱、热机械曲线、差示扫描量热等方法。
(1)热机械分析(TMA)。
是在程序控温下，测量试样在恒定负荷作用下所产生的形变随温度变化的曲线，它在一定温度范围内反映试样在外力作用下形变的全过程。
树脂基复合材料的耐热性很大程度上取决于基质的耐热性。
凭借温度形变曲线分析，可用少量试样即可确定聚合物的物理机械性能，如玻璃化温度T。
和黏流温度Tf等，也可研究热固性树脂的固化程度等，大致了解材料的工艺性质和适用范围。
(2)热重分析(TG)。
在程序控温下，测定物质的质量随温度变化的一种热分析方法，试验得到的曲线称为热重曲线(TG曲线)，典型的热重曲线如图3，图中ab段为平台区，Ti为起始分解温度，在bc段试样质量急剧下降，bc段的斜率反映了热失重速率；Tf为终止温度，Tf以后曲线趋平。
积段反映试样残存质量的多少，提供了试样耐灼烧性能的信息。
若以质量变化率对温度作图，则为微分热重曲线(DTG)，DTG曲线也为研究材料热性能提供有用的资料。
(3)差热分析(DTA)和差示扫描量热分析(Dsc)。
在程序控温下使试样和参比物在相同条件下升温，若试样因物理变化或化学变化发生吸热或放热，则试样与参比物之间产生温差，直接测试这一温差则为DTA；若在发生温差时给以功率补偿，使试样与参比物始终保持一致温度，测量输入到试样和参比物的功率差与温度的关系则为DSC。
应用DTA或DSC技术，可研究伴随试样温度变化过程中发生吸热放热现象的各种物理、化学变化，如聚合物的玻璃化转变、结晶和熔化过程，热固性树脂的固化过程等，在聚合物和复合材料热性能表征中有广泛应用。
阻燃性能:随着复合材料用途的扩大，对其阻燃性能的要求日益重要，阻燃性能表征有炽热棒法、水平燃烧法、氧指数法等。
(1)炽热棒法。
将复合材料试样一端水平支撑，另一端即自由端在规定时间内与加热到950℃±10℃的炽热硅碳棒相接触，根据试样的燃烧情况对试样的耐燃性作出评定。
(2)水平燃烧法。
将试样一端水平支撑，其自由端在规定时间内与一定高度的本生灯火焰接触，根据试样的燃烧情况对试样的耐燃性能作出评定。
(3)氧指数法。
在指定条件下试样在氧、氮混合气流中维持平稳燃烧所需的最低氧气浓度，以氧所占的体积百分数表示。
氧指数值越高，表示材料的阻燃性能越好。
2 针刺复合织物增强C /C 复合材料的热物理性能
C /C复合材料的热物理性能与组分材料的性能、组分材料间的复合状态和使用条件有关, 一般呈各向异性。
从两种材料的热性能来看, 材料两个方向的热性能随温度的变化趋势一致, 热扩散率随测试温度的升高而减小, 比热容随温度的升高而增大。
受布层方向影响, 轴向热扩散率远大于径向, 轴向比热容小于径向。
从工艺过程来看, 材料的热扩散性能主要受工艺因素的影响。
从数值上看, 800 ℃时, 材料A 轴向和径向热扩散率分别为0. 064 cm2 /s和0. 026 7 cm2 /s, 比热容分别为1. 928 ×103 J /(kg K )和2. 278 ×103J /(kg K);材料B 轴向和径向热扩散率分别为0. 159cm2/s和0. 067 cm2/s, 比热容分别为1. 597 ×103J /(kg K)和1. 713 ×103 J /(kg K)。
经分析认为, 孔隙和基体炭热性能的差异不足以造成两种材料热性能之间的较大差异, 主要是高温处理温度决定了两种材料结构上的不同, 而导致了热性能的差异。
高温处理过程中, 1 800 ℃温度范围内仅是炭材料体系结构朝有序化逐步转变的阶段, 远不足以改变炭材料的晶体结构, 而 2 500 ℃的温度处理使材料的石墨化程度大大增强, 从而改善了材料的热扩散性能。
同时, 由于C /C 复合材料本质上属无机类材料, 因此比热容受材料结构的影响不是很大。
虽然说材料热扩散性能的增加, 可以改善材料的抗热震能力,但从固体火箭发动机喷管热结构设计来讲, 则希望径向的热导率控制在一定的范围内。
因此, 在材料其它性能满足要求的情况下, 进行 1 800 ℃的高温处理是适宜的, 既可解决纤维和基体的热稳定性问题, 又不至于给喷管热结构设计带来较大困难。
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