洪文虎再入飞行器烧蚀层内热质传输过程的数值模拟

社会新闻 2020-02-08145未知admin

  国内图书分类:TK124国际图书分类:536.244.5 工学硕士学位论文 再入飞行器烧蚀层内热质传输过程 的数值模拟 硕士研究生: 教授申请学位级别: 工学硕士 学科、专业: 工程热物理 授予学位单位:工业大学 Classified Index: TK124 U.D.C.: 536.244.5 Dissertation MasterDegree EngineeringNUMERICAL SIMULATION MASSTRANER ABLATIONLAYERS RE-ENTRYSPACE VEHICLES Candidate: Yao Congju Supervisor: Prof. Liu Linhua Academic Degree Applied EngineeringSpecialty: Engineering Thermophysics Affiliation: School EnergyScience EngineeringDate OralExamination: July, 2007 Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute Technology工业大学工学硕士学位论文 飞行器在再入大气层的过程中,表面由于受到气动加热的作用将承受很大的热负荷,材料内部的性能极有可能遭到。这样就需要采取特定的热 防护措施,再入体内部的正常温度,洪文虎而烧蚀防护是近年来主要采用的防 热方法。 在烧蚀的过程中,材料在加热中会熔解、热解或,热解气体引 射到气体边界层中,并带走大量的热,热量向材料内部传递。烧蚀材料 按照烧蚀机理的不同可分为熔化型、型和碳化型三种。 烧蚀过程中伴随着相变,因此烧蚀问题也可理解为有相变的导热问题。 相变导热有两大特点:两相间存在着的分界面或分界区域;在分界面 (或分解区域)处,有相变潜热的或吸收。因此求解相变导热问题的关键 在于对动边界的处理,本文采用变时间步长法进行求解。 假设材料的比热和导热系数不随温度发生变化,对一维准稳态和非稳态 烧蚀过程进行了数值计算。重点了气动加热量、材料的密度、比热、导 热系数和烧蚀潜热五大因素,对烧蚀速度、壁面热流分布和材料内部的温度 分布的影响。比较了涤纶—酚醛、尼龙—酚醛、双组分甲基硅橡胶、低密度 玻璃填充环氧酚醛四类材料的烧蚀性能,最后得出结论:较好的烧蚀材料应 该满足导热系数较小、密度较小、烧蚀潜热较大的特点。本文的研究将为热 防护设计中材料类型的选择和烧蚀深度的计算提供参考依据。 关键词 烧蚀;非稳态;烧蚀速度 工业大学工学硕士学位论文Abstract During vehiclere-entry Earth’satmosphere, its suce greatmount heatload aerodynamicheating vehicle’sinterior terial destroyed.So under conditions,special therl protection shields need keassurance interiorvehicle norltemperature. Ablation shield has been widely adopted inheat protection method recently. ablatingprocess, melted,pyrolyzed heatingenvironment. pyrolysisgas boundarylayers surroundinggas, bringing away so much heat aerodynamicheat preventedpartly from transferring interiorterial. According differentmechanics, ablatorterial can threetypes: meltingtype, sublitingtype carbonizingtype. ablatingprocess phase-change,so ablatingproblem can heatconduction problem phase-change.Phase- change problems have two special points: two-phasemoving region exists between twophases. Second, latent heat intece.Accordingly, keypoint solvingphase- change problems lies thesis,variable-time-step method heatconduction equations. Assuming specificheat heatconductivity terial,one dimensional quasi-steady ablation onedimensional unsteady-state ablation problems numericallycalculated. Focused fivectors: aerodynamic heat 工业大学工学硕士学位论文amount, density, specific heat, heatconductivity latentheat abovectors affect ablationvelocity, heat-flux distribution temperaturedistribution interiorterial. ablationperfornces fourkinds terials,terylene-phenolic, nylon-phenolic, DC-325 betterablator terial should have heatconductivity aller,its density latentheat researchhas provided bothterial selection thicknesscalculation therlprotection shields. Keywords ablation; unsteady state; ablating velocity 1.1课题背景及研究意义..................................................................................... 1.2国内外研究现状............................................................................................. 1.2.1热化学非平衡效应.................................................................................. 1.2.2烧蚀问题的模拟方法.............................................................................. 1.2.3烧蚀边界的处理...................................................................................... 1.3本课题的研究内容......................................................................................... 2.1烧蚀机理概述................................................................................................. 2.2熔化型材料................................................................................................... 10 2.3 型材料................................................................................................... 11 2.4 碳化型材料................................................................................................... 13 2.5 本文烧蚀模型的建立................................................................................... 14 2.6 本章小结....................................................................................................... 15 相变导热问题............................................................................................17 3.1 相变导热问题的简单介绍........................................................................... 17 3.2 相变问题的数值计算................................................................................... 18 3.3 数值模拟的结果................................................................................... 22 3.4 本章小结....................................................................................................... 24 一维烧蚀问题的数值模拟..........................................................................25 4.1 飞行器表面气动加热量的确定................................................................... 25 4.2 烧蚀潜热、烧蚀温度的确定....................................................................... 26 4.3 一维准稳态烧蚀过程的数值计算............................................................... 27 4.4 一维非稳态的数值模拟............................................................................... 30 4.5 算例....................................................................................................... 33 4.5.1 表面气动加热的影响............................................................................ 33 4.5.2 材料的比热的影响................................................................................ 35 工业大学工学硕士学位论文4.5.3 导热系数的影响.................................................................................... 38 4.5.4 材料的烧蚀潜热的影响........................................................................ 39 4.5.5 材料密度的影响.................................................................................... 41 4.6 烧蚀材料的烧蚀特性................................................................................... 43 4.7 本章小结....................................................................................................... 45 47结论 49参考文献 53工业大学硕士学位论文原创性声明 54工业大学硕士学位论文使用授权书 55工业大学硕士学位涉密论文管理 56致谢 绪论1.1 课题背景及研究意义 再入过程一般是指飞行器进入高度 100km以下大气层的过程。高速飞行器 从外层空间再入大气层时,其速度很大,地球轨道飞行器和星球探测器, 如月球探测器,再入速度约为第一、第二速度,洲际弹道导弹弹头的再入 速度为 7km/s左右。再入时飞行器具有很高初始动能,同时在地球引力场中, 还具有所处再入高度上的位能,随高度下降,位能的变化将为对周围大气 ,其中一部分功将为热能 ,因此再入体头部将承受很高的热负荷,再入飞行器重返大气层期间(包括弹道式导弹、飞船返回舱、回收式卫星等的 再入段,以及各类验证机、导弹等的高超声速飞行阶段、卫星探测器的着陆阶 段等)等都会发生高超声速与高温流动现象,同时还有粒子云高速、突防 中遇到的核辐射和动能拦截等,就需要采取特殊的热防护措施。飞行器的热防 护系统对于工程设计尤为重要,需要考虑高温扰流对飞行器物面的传热和烧蚀 作用,否则就会出现 2003 年哥伦比亚飞机失事的事件,导致机毁人亡 这样的悲剧。据专家原因之一有可能是进入大气层后因与大气摩擦产生高 温导致隔热层脱落或 要飞行体在重回地球大气层时不被“”,可以采用不同措施的冷却方案,包括:利用外敷设层的材料内能和相变或引起吸热化学反应,利 用热辐射散热,同时或单独使用向外喷吹流体以部分热量内传,采用综合 性高功能的特种隔热结构。但在飞行器的设计中,重量是一个考虑的因素,因 此利用升温内能的热防护方案是不理想的,即便是最好的吸热材料铍也仅 能每千克吸收 2.3410 kJ的热量。利用材料的相变或吸热反应比复杂的隔热结构更轻巧有效得多 工业大学工学硕士学位论文根据飞行器不同的再入参数和要求,选用不同的防热方案,现在主要的防 热方式有三种: (1)热容吸热式:利用防热材料本身的热容在升温时的吸热作用作为主要的 吸热、散热机理。要求材料具有高的热导率、高熔点和热,一般采用涂镍 铜或铍等金属。该方式的优点是结构简单、再入变形小、可重复使用。缺点是 受材料熔点,只适用于热流率和总加热量较低的飞行器,且质量较大。 (2)辐射式:利用防热材料表面在高温下的再辐射作用作为主要散热机理。 要求材料具有高辐射系数、高熔点,一般采用镍、铬、铌、钼等难熔金属板。 该方式的优点是使用于低热流、长时间的飞行器防热,防热效率高、可靠并重 复使用,缺点是适应外部加热变化的能力较差。 (3)质量引射式:利用防热材料在高温下热解后的气化产物对边界层的质量 引射效应作为主要的散热机理。该方式最常用的是烧蚀防热,其最大优点是安 全可靠、适应外部加热变化的能力强、可承受高热流;其缺点是一次性使用, 并会发生烧蚀变形。所以,世界上一次性使用的各种载人飞船返回舱都经常选 用烧蚀防热方式 由于再入飞行器的受热时间较短,对中程或洲际再入弹头受热时间约为(20~40)s,对人造卫星和飞船,其受热时间在(200~500)s之间。烧蚀防热就是利 用短时间受热的特点,表面采用烧蚀材料,通过烧蚀材料的熔(或热)解、燃烧 和,材料自身烧蚀引起质量损失,让绝大部分的热能由烧蚀材料吸收,阻 止外部热量向结构内部传递,从而内部结构在一定温度范围内正常工作。 烧蚀冷却的优点是通过质量交换和热量交换而自身进行调节,再加上烧蚀冷却 比其它防热措施简单方便,目前已作为再入飞行器的主要防热方法 再入大气的过程中,飞行器按受热状况不同可分为气动加热区、烧蚀层、碳化层、反应层和原始材料层,再入体表面的烧蚀材料在烧蚀过程中的烧蚀后 退率,表面承受的热负荷、烧蚀深度等都对热防护材料的厚度选取都有很强的 工业大学工学硕士学位论文指导意义,例如阿波罗和联盟飞船返回舱的防热层进过实践是可靠的, 但防热设计都偏于保险,防热层质量占返回舱再入总质量的 10%~15%是合适 的,因此如果能准确确定烧蚀层深度,就能节约表面烧蚀材料,减轻整个再入 体的重量,意义常重大的 1.2国内外研究现状 烧蚀现象首先由美国陆军导弹局红石兵工厂在烧蚀现象首先由美国陆军导 弹局红石兵工厂在 1955 年发现,当时在火箭燃气(2570)作用下用玻璃纤维 增强的三聚氰胺树脂进行试验,尽管树脂表面被燃气冲刷分层,但是距表面 6.4mm以下的部位材料完整无缺,测温热电偶无变化,这一发现即是烧蚀技术 的前导。虽然现在看来三聚氰胺树脂并不是一种很好的烧蚀材料,但这项工作 意义重大,已经成为现代科学技术最重要的成就之一,为今日的超音速飞行、 航行、化学火箭发动机等技术扫清了热障碍 1.2.1热化学非平衡效应 最初的烧蚀模拟是通过求解边界层方程,忽略了固体表面的热传导,表面 的边界条件都是假设化学反应平衡,但随着研究发现这项假设是不正确的。对 于高空高超声速飞行,当飞行高度在 80km左右高空,飞行器以马赫数 20 度进入外部大气层时,气流压力密度很低,但温度很高,空气产生离解和电离,低密度导致热化学非平衡状态,防热材料的烧蚀热化学反应往往是以有 限速率进行的,气体热力学特性和化学反应为速率过程控制。因此飞行器周围 的流动超越热化学平衡状态,产生一个热化学非平衡。对于每一个飞行状 态基本为化学反应非平衡态,即烧蚀化学反应为非平衡化学反应 。由于再入的特点,决定了其烧蚀化学反应基本处于化学非平衡态,洪文虎 等人的计算结果表明,化学非平衡效应对于烧蚀热响应的影响还是较显著的,非平衡 情况下表面后退量比平衡情况下低 26.8%,因此防热计算中应考虑化学非平衡 工业大学工学硕士学位论文效应的影响。从 20 世纪 80 年代至今有关烧蚀效应的数值模拟,人们主要是通 过求解N-S方程或简化的N-S方程如VSL方程(粘性激波层方程)、PNS方程(抛 物化的N-S方程)模拟烧蚀流场,它们有两点优于求解边界层方程:没有忽略壁 面法向的压力梯度,由于它们在边界层外不需要无粘性区,因而无粘性区和粘 性区都适用 [10] 1.2.2烧蚀问题的模拟方法 对烧蚀问题的研究一般是建立一维或传热方程,结合能量守恒定律或 化学反应对烧蚀速度、再入体内部温度分布进行和计算。 伊朗的Bahramian [11] 等人求解边界的传热方程对酚醛树脂的烧蚀过程 进行了模拟,建立了瞬态局部导热微分方程、表面材料的质量和能量方程来模 拟烧蚀成分的热行为,用显式差分格式来求解动边界的传热方程,对于动边界 用Landau转换将其变为定边界的问题,得出材料厚度方向的温度分布、动表面 的温度和材料表面的后退率,并了酚醛树脂的导热系数和比热在烧蚀过程 中的非单调变化特性,石棉和环氧树脂表面的热流变化。Hogan [12~13] 等人用控 制容积有限元二维轴对称的能量方程,采用无结构化的网格,由于表面的 烧蚀内部网格是的,认为表层为线性弹性体,最后得出表面的烧蚀后退 率。Braga和Mantelli [14] 2002年针对固体烧蚀中的瞬态传热问题的非线性和 存在动边界两大特点,利用固体中的传热与瞬时电中的电流变化两者公式的 相似性,用电中的电流的方法求解固体的烧蚀传热问题,结果与 Blackwell的有限控制容积法比较吻合,并且计算速度比一般的数值方法快。 Braga和Mantelli [15] 2004年用积分法纲了一维有限区域的烧蚀问 题,假定材料的物性参数恒定,热流恒定,得到了一维烧蚀问题的近似 南京理工大学的史[16] 以高超声速飞行的直角形弹翼为研究对象,研究 工业大学工学硕士学位论文了弹翼的烧蚀机理和烧蚀准则,对其表面的烧蚀现象进行了较为全面的研究, 从一般形式的导热微分方程出发,建立了弹翼内部温度分布和烧蚀的数学模 型,并建立了弹翼表面的热流密度和压力分布的数学模型,采用有限差分法进 行数值求解,通过软件模拟了弹翼的瞬时烧蚀外形,讨论了不同初速、不 同弹形及不同材料条件下的烧蚀特性,初步了高超声速弹翼表面发生烧蚀 对其外弹道特性的影响。春山科学院的Lin [17~18] 等人研究了半无限大碳化 材料的一维准稳态烧蚀解,假设所加热源是恒定的,将材料分为烧蚀层、碳化 层、高温分解层和原始材料层,通过求解质量守恒和能量守恒方程,得出烧蚀 率随温度变化曲线、不同深度的热解气体流量分布、不同深度的温度分布曲 线,为瞬态问题的数值模拟提供了参考依据。中国科技集团第四研究 [19]等人采用了动边界显式差分格式,采用二层模型对固体火 箭发动机内绝热层的烧蚀及温度场进行了耦合计算,得到烧蚀率、碳化率、烧 蚀厚度和碳化厚度的计算式。 [20] 从理论的角度出发,通过对人工脱粘层和绝热层所构成的槽缝燃气温度场与烧蚀的耦合计算,得出了人工脱粘层的烧蚀规律。在计 算中,采用了隐式差分格式(应用Crank-Nicolson方法把各区的控制方程离散化) 及控制容积法等计算技术。为模拟发动机静止与飞行两种不同状态,他们对不 同宽度的槽缝人工脱粘层的烧蚀进行了计算,对其进行了比较。通过得出 辐射热流占了热流的很例,如果可以减少辐射热流,就可以进一步减少人 工脱粘层的设计厚度。因此,向材料中添加无机氧化剂,降低积碳表面的 碳/孔的表比来降低有效辐射系数,以达到减少辐射热流的目的。高昕和 [21]用有限差分法对强脉冲激光难熔金属表面烧蚀过程的温度场进行了三 维数值计算。计算模型以能量平衡方程为基础,采用交替方向隐式方法建 立三维非稳态热传导方程的差分方程,对该数学模型进行计算,数值模拟了难 熔金属钛、钼在强脉冲激光烧蚀下的温度场变化,并将数值解与热导方程的解 析解进行了比较。考虑到物质的三相变化,利用此计算模型,可预测出烧 工业大学工学硕士学位论文蚀层的厚度,并可对激光加工参数进行优化选择,也可应用于激光相变硬化和 激光重熔的温度场。 也有很多学者侧重于从材料的角度来研究烧蚀材料的性能。黄海明,杜善 [22]根据TaC和C/C复合材料的物理化学性质及烧蚀推测C/TaC/C复合材料 的烧蚀机理,并对其抗机理及剥蚀进行了预测,在C/TaC/C复合 材料烧蚀机理的基础上建立其烧蚀模型。根据Darcy定律确定TaC液体流动的速 度,并在此基础上利用流体动力学和质量守恒定律等推导出C/TaC/C复合材料 质量烧蚀率公式。交通大学工程力学研究所的黄海明、高锁文 [23] 在复合材 料热弹性理论简化基础上研究烧蚀情况下的热结构问题,引入材料烧蚀过程中 计算得到的边界条件,利用有限元法(NASTRAN有限元软件)球锥体在 30km高空,马赫数为 时的热力学行为,再根据失效准则判断材料首先被剥蚀的。 [24~25] 西北工业大学超高温结构复合材料实验室的聂景江和徐永东 等人用化 学气相渗透法制备了三维碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料,复合材料的 线烧蚀率和质量烧蚀率分别为 0.03mm/s和 0.0047g/s。在烧蚀中心区,烧蚀最 严重,洪文虎表层只有C纤维骨架,且C纤维呈针状,复合材料的烧蚀以和冲刷 为主。在烧蚀过渡区,垂直于烧蚀面的C纤维表现出端部锐化、根部细化的特 性,平行于烧蚀面的C纤维呈针状,复合材料的烧蚀以氧化和机械剥蚀为主。 烧蚀边缘烧蚀不明显,烧蚀产物和SiC基体熔融后覆盖在烧蚀表面,阻碍了复 合材料的进一步烧蚀,复合材料的烧蚀以氧化为主。易法军、梁军 [26] 等人从材 料学的角度建立了体积烧蚀和线烧蚀的物理-数学模型。材料的体积烧蚀与温 度和升温速率相关,采用控制体的概念来描述材料烧蚀过程中化学—物理变化 是恰当的,引入相应的假设后,可建立控制体的瞬态热平衡方程和质量守恒方 程,求解材料内部的温度场以及材料的热变形等温度响应,对于不同的材料, 体积烧蚀的物理—化学模型是不同的。对线烧蚀,有有限差分法、热平衡积分 工业大学工学硕士学位论文虑材料烧蚀与的相互耦合,材料的质量损失用线烧蚀率来描述。显然,考 虑的仅是材料表面的热化学——物理烧蚀,没有考虑热力学腐蚀和机械剥蚀。 后来,有人将热平衡积分法推广到有限体的一维烧蚀求解问题。 在烧蚀研究中准确模拟化学源项的重要一点是要包括化学反应中的所有组 元。这些组元包括最初流中的组元成分,对再入飞行来说,最初成分就是 。当气流穿过激波层时,会发生各种化学反应如碰撞离解反应、置换反应、缔合电离反应和碰撞电离反应等,根据温度范围选择应该考虑的反应类 型,或者壁面的催化作用也会改变成分,这样就会引入新的组元。有时也会考 虑烧蚀材料和气流的反应,因而流场中的化学成分比较复杂。洪文虎在Keenan [10] 论文 中考虑了 11 种组元、24 个化学反应;石于中 [27] 则考虑了 19 种组元、29 应的空气—泰氟隆化学反应系统;而在董维中[28] 等人的高超声速三维碳-碳烧 蚀流场的数值研究中则考虑了12 个组元、31 个化学反应。 1.2.3 烧蚀边界的处理 对烧蚀问题的计算还应注意烧蚀边界的处理问题。当壁面没有质量引射 时,在壁面催化反应中,壁面材料本身不参加反应而作为气相反应的催化体; 当有烧蚀情况即飞行器表面有质量引射时,壁面材料本身可以参加反应,因此 烧蚀伴随着烧蚀体外形的变化 [29] 。另外,烧蚀情况下,有一部分能量必然要传 到烧蚀体内部,因此通常将气体边界层和烧蚀壁面边界条件及烧蚀体内的热化 学过程耦合求解才能最终确定烧蚀壁面参数。石于中 [27] 研究了平衡催化壁和非 催化壁条件对粘性激波层烧蚀流场的影响;董维中 [28] 则对应用了组分质量守恒 方程、速度无滑移、引射条件、能量守恒方程、零压力梯度等作为壁面边界条 [30]认为预测防热涂层热防护性能有三个技术关键:建立三 层结构热响应守恒方程、三层结构热物能的确定以及防热涂层表面边界条 件的建立。用粗糙度测量仪测量了表面形貌,表面等高面和表面粗糙度曲线, 为建立防热涂层热防护性能的物理模型提供依据;利用参数辨识灵敏度法对防 工业大学工学硕士学位论文热涂层材料导热系数进行参数估计,取得了有用的结果;不同工艺的表面 烧蚀特性,建立了三种表面边界条件;讨论了涂层材料在加热过程中出现的三 层结构的吸热机理,建立不同层反映不同功能的守恒方程;给出了防热涂层热 防护性能预测与试验结果的比较。 1.3 本课题的研究内容 1.按照材料类型的不同熔化型、型、碳化型三种材料的烧蚀传 热机理,对烧蚀体中的热量和质量传输过程进行详细的,建立本文模拟的 烧蚀模型。 2.对一维相变导热问题进行和数值计算,相变导热问题的两大 特点,详细的阐述变时间步长法的计算迭代过程。用变时间步长法求解一维凝 固问题的温度分布、动边界的随时间的变化关系和动边界的速度分布,并 对得出的分布曲线作物理意义上的解释。 Fortran语言编制一维稳态和非稳态烧蚀问题的计算程序,并表 面气动加热、材料的密度、导热系数、比热、烧蚀潜热等因素,对烧蚀速度、 烧蚀深度、层内温度分布的影响。 4.在相同气动加热、相同材料厚度条件下,对涤纶—酚醛、尼龙—酚 醛、DC-325、CO5029-39 四种材料的烧蚀性能进行模拟,最后得出好 的烧蚀材料应满足以下几点:材料的密度应较小,有效减轻再入体的重量负 荷;材料的导热系数较小,这样热流向材料内部传递较慢,不影响内部性 能;选取烧蚀潜热较大的材料,这样在烧蚀的过程中放出的热量较多,阻碍气 动加热向材料内部传递。 烧蚀机理及模型的建立2.1 烧蚀机理概述 烧蚀是适用于不同热的主要防热方法,烧蚀防热的原理为:烧蚀材料 在加热中会产生一系列的物理和化学反应(熔化、热解、热解气体向边界 层内的引射、,同相和异相的化学反应等),在这些物理和化学过程中, 一方面消耗了烧蚀材料,另一方面也以不同的方式耗散给予材料的热量, 以内部结构在允许温度下工作 [31] 导热边界层的厚度 气体边界层 球面冲击波气体辐射 扩散 图2-1蚀传热过程 具有钝头的物体高速进入大气层时,在前方驻点附近可能发生如图 2-1 示的现象,由于气动加热,物体表面温度可上升到熔点或点,使表面物质熔化或蒸发形成流体层。在再入大气层的过程中,烧蚀裂解产生的气体与边界 层内的气体混合扩散,阻碍热量往再入体内部传递。烧蚀物质的传热过程如 下:通过向物体内部的热传导减少本身内能的增加贮存热量,这些热量的大小 取决于烧蚀材料的导热系数、比热和密度;通过烧蚀材料的熔解、蒸发吸收热 量,这个过程取决于烧蚀材料的熔解热和蒸发热;通过烧蚀材料向边界层的扩 散,减少对流换热量,这种效果与飞行速度、边界层状态及烧蚀物质的量 工业大学工学硕士学位论文密切相关;通过表面向周围大气的热辐射而散热;通过烧蚀产物与周围大气之 间的化学反应吸热或放热 [32] 。下面将常用烧蚀材料按烧蚀机理的不同分别进行 。 2.2 熔化型材料 这类材料热解为液体,主要利用材料在高温下熔化吸收热量,并进一步利 用熔融的液态层来阻碍热流,其代表为石英和玻璃类材料,材料的特点是低热 导性、熔化后的高粘性和很高的蒸发潜热。这些材料的主要成分是二氧化硅, 在高温下熔化生成粘度很高的液膜,在高速气流下不易被冲刷掉,并能进一步 吸收热量而达到降低表面温度的目的。 硅基复合材料是典型的熔化型材料,这种材料是以SiO 为主要成分的材料,由玻璃布或高硅氧布和酚醛树脂复合而成,玻璃布和高硅氧布的差别是 SiO 的含量不同,高硅氧布是纯SiO ,它的特性和SiO 的含量有关,SiO 含量越高,其热性能越好,熔点越高,熔化后液体粘度也越大,一般高硅氧纤维在 980以下无明显物理变化 ,1600以下不会熔化和蒸发,1650以上熔化生 成高粘度液体,3000以下粘度下降,易于流失 [33] ;而玻璃布的成分还有其它 无机物,如B ,在低温条件下,它和其它材料一样能够热熔吸热而没有烧蚀现象。当表面温度升至 700K左右时,酚醛树脂会裂解,热解气体,留下 碳的残渣,中间玻璃纤维达到足够高温就会出现熔融状态,以玻璃“珠”或 “液膜”的形式顺气流方向沿表面流动。在这个过程中,一方面表面物质要烧

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