Тепловое деформирование углерод-углеродных композиционных материалов с различными схемами армирования при термоциклировании

Abstract

Рассмотрены результаты экспериментального исследования теплового деформирования карбонизированных углепластиков, используемых в качестве тепловой защиты летательных аппаратов многоразового действия. Показано, что при термоциклировании слоистых, хаотически и пространственно армированных углерод-углеродных композиционных материалов до определенного цикла нагрева (четыре-пять) значения теплового расширения увеличиваются независимо от газовой среды испытания. При росте числа термоциклов начинается постепенное уменьшение тепловой деформации материалов, связанное со структурными изменениями в матрице, волокне и на границах раздела сред композита.

Розглянуто результати експериментального дослідження теплового деформування карбонізованих вуглепластиків, що використовуються як тепловий захист літальних апаратів багаторазової дії. Показано, що при термоциклюванні шаруватих, хаотично та просторово армованих вуглець-вуглецевих композиційних матеріалів до визначеного циклу нагріву (чотири-пять) значення теплового розширення незалежно від газового середовища випробування зростають. При збільшенні числа термоциклів починають поступово зменшуватися значення теплової деформації матеріалів, що пов’язано зі структурними змінами в матриці, волокні та на межі розподілу середовищ композита.

We discuss the results of experimental study of thermal deformation of carbonated coal-plastics, used for thermal protection of aircrafts. It is shown that thermal cycling of laminated, random- and spatially reinforced carbon-carbon composites up to a certain number (four or five) of heating cycles results in the increase of the thermal expansion parameters, irrespective of the particular gaseous environment. Increasing number of thermal cycles results in gradual reduction of thermal deformation of materials, which is related to structural changes in the matrix, fibers and the composite interface boundaries.