碳硼烷杂化酚醛树脂

2500 °C热防护

通过碳硼烷与酚醛树脂复合，赋予树脂高温原位交联和自陶瓷化能力，显著提升热氧化稳定性和耐烧蚀性能。

Qiu, Chen · Yan, Liwei · Haoxiang, Chen · Huang, Yisen · 79524509 · Fenglin, Wang · 陈洋 · 邹华维 · Luo, Yinfu · 梁梅

Chemical Engineering Journal 2026

具体参数

初始热分解温度 (T5%)

{'zh': '394.9', 'en': '394.9'} °C

残炭率 (800 °C)

{'zh': '83.81', 'en': '83.81'} %

质量烧蚀率 (CBDPR0.1)

{'zh': '0.058', 'en': '0.058'} g/s

质量烧蚀率 (CF/CBDPR0.1)

{'zh': '0.045', 'en': '0.045'} g/s

线性烧蚀率 (CBDPR0.1)

{'zh': '-0.003', 'en': '-0.003'} mm/s

线性烧蚀率 (CF/CBDPR0.1)

{'zh': '0.002', 'en': '0.002'} mm/s

技术优势

初始分解温度推迟

碳硼烷的自由基淬灭和交联作用使树脂在空气中的初始分解温度提高到394.9 °C，比纯酚醛显著提升。

残炭率提高

800 °C空气中的残炭率达到83.81%，更多的炭层有利于隔热和抗烧蚀。

质量烧蚀率降低

CBDPR0.1的质量烧蚀率为0.058 g/s，比酚醛降低26.58%，烧蚀过程中质量损失更少。

线性烧蚀率极低

碳纤维复合后线性烧蚀率仅为0.002 mm/s，几乎无尺寸变化，抗冲刷能力强。

应用场景

• 航天器热防护：用于再入飞行器热防护系统，替代传统酚醛树脂，提高耐烧蚀能力。
• 高超声速飞行器：作为高超声速飞行器前缘和鼻锥的耐烧蚀基体，承受气动热。
• 耐烧蚀复合材料：与碳纤维复合，制备低烧蚀率、高残炭的耐烧蚀复合材料。
• 高温陶瓷化树脂：在高温下原位陶瓷化，形成耐氧化陶瓷层，提高热防护效率。