Page 34 - 理化检验-物理分册2023年第三期
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DOI : 10.11973 / lh jy -wl202303008

                        差示扫描量热法测定石英纤维 / 聚酰亚胺


                                          复合材料的导热系数





                                                 王雪蓉, 陈海玲, 王倩倩


                                         ( 中国兵器工业集团 第五三研究所, 济南 250031 )
                    摘 要: 基于差示扫描量热( DSC ) 法, 研究了石英纤维 / 聚酰亚胺复合材料的导热性能。通过将
                 熔融物质铟放置于试样之上和未放置试样时的热流信号的差异, 计算出试样的导热系数, 并对试验
                 条件进行优化, 得到了满意的结果。结果表明: 在试样接触面涂抹导热硅油, 可有效降低空气热阻,
                 增大导热系数, 使用该试样进行 DSC测试, 得到的测试结果准确、 可靠且重复性较好。

                    关键词: 差示扫描量热法; 石英纤维 / 聚酰亚胺复合材料; 导热系数; 空气热阻

                    中图分类号: TB30 ; TQ327.9   文献标志码: A   文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 03-0022-03

                      Determinationofthermalconductivit y of q uartzfiberp ol y imide
                                                                                     /

                                com p ositesb y differentialscannin g calorimetr y

                                          WANGXueron g CHENHailin g WANGQ ian q ian
                                                     ,
                                                                  ,

                              ( Institute53 , ChinaNorthIndustriesGrou pCor p oration , Jinan250031 , China )


                     Abstract : Basedondifferentialscannin gcalorimetr y ( DSC ), thethermalconductivit yp ro p ert yofq uartz

                fiber / p ol y imidecom p ositeswasstudied.Thethermalconductivit y ofthesam p lewerecalculatedb y thedifferenceof

                theheatflowsi g nalswhenthemoltenmaterialindiumwas p lacedonthesam p leandnot p lacedonthesam p le , and

                thetestconditionswereo p timized , andsatisfactor y resultswereobtained.Theresultsshowthata pp l y in g thermal

                conductivesiliconeoilonthecontactsurfaceofthesam p lecouldeffectivel yreducetheairthermalresistanceand

                increasethethermalconductivit y .Thetestresultsobtainedb yusin gthesam p leforDSCtestin gwereaccurate ,

                reliableandre p eatable.


                     Ke y words : differentialscannin gcalorimetr y ; q uartzfiber / p ol y imidecom p osite ; thermalconductivit y ; air

                thermalresistance
              石英纤维 / 聚酰亚胺复合材料具有质量轻、 比强                         征纤维增强复合材料导热系数的测试方法主要有稳
            度高、 耐热性能好、 抗氧化性能好、 耐烧蚀性能好等                         态法和瞬态法。稳态法中应用最为普遍的是防护热
            优点, 广泛应用于制造火箭鼻锥、 航天飞船机翼接                           板法, 但该方法测试周期长, 试样尺寸较大而且试验
            头、 航空发动机叶片及航天飞行器防热罩等热防护                            数据受环境条件影响较大, 不能快速获取材料的热
            结构   [ 1-3 ] 。石英纤维 / 聚酰亚胺复合材料还具有优异                 物性数据    [ 5-7 ] 。瞬态法包括激光闪光法、 瞬态热线法
            的介电性能, 能够在宽温域和宽频率范围内保持性                            和瞬态平面热源法等, 其中激光闪光法设备稀有, 价
            能稳定, 可应用于制造耐高温透波材料等                  [ 4 ] 。       格昂贵, 而且需要事先测量试样的比热容和密度, 进
                 导热性能是评价石英纤维 / 聚酰亚胺复合材料                        而求得其导热系数        [ 8-9 ] ; 瞬态热线法更适合于测定液
            热防护性能的重要指标之一, 对导热性能的研究具
                                                               体或粉末试样的导热系数; 瞬态平面热源法是目前
            有十分重要的应用价值和理论意义。目前可用于表
                                                               纤维增强复合材料导热系数测定中应用较为广泛的


                                                               方法  [ 10-14 ] 。此外, ISO11357-8 : 2021 《 塑料差示扫
                收稿日期: 2022-07-11

                作者简介: 王雪蓉( 1985- ), 女, 副研究员, 主要从事高分子及其         描量热法( DSC )第 8 部分: 导热系数的测定》 中规
                                                               定了采用差示扫描量热( DSC ) 法测定塑料导热系数
            复合材料性能检测工作, wan g xr126126@126.com
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