纖維編織增強酚醛樹脂基熱防護材料研究進展

高守臻，任有文，馬開寶，李大勇，魏化震，孔　韜，王曉立，辛全友，趙志安

（1.山東非金屬材料研究所，濟南 250031； 2.空軍駐山東地區(qū)軍事代表室，濟南 250023）

纖維編織增強酚醛樹脂基熱防護材料研究進展

高守臻1，任有文1，馬開寶1，李大勇1，魏化震1，孔韜2，王曉立1，辛全友1，趙志安1

（1.山東非金屬材料研究所，濟南 250031； 2.空軍駐山東地區(qū)軍事代表室，濟南 250023）

介紹了二維織物、2.5維織物、三維織物等纖維預制件的結構特性，分析總結了各種纖維預制件的發(fā)展及研究狀況，綜述了三維編織增強酚醛樹脂基熱防護材料及其樹脂傳遞模塑成型工藝研究進展?？偨Y了目前研究中存在的問題，并對未來的研究趨勢進行了展望。指出三維編織復合材料是不分層的整體結構，其比強度、比模量高，力學性能和功能性優(yōu)異，開展編織復合材料力學性能有限元分析、結構與功能一體化設計、低成本制造工藝等研究是十分迫切的。在此基礎上，開展多種編織工藝、多種纖維混合編織也是新的研究方向，特殊形狀的一次性編織復合材料的力學性能研究有待進一步深入。

纖維；酚醛；熱防護材料；2.5維織物、三維織物；樹脂傳遞模塑

酚醛樹脂基熱防護材料因具有耐燒蝕性能適中、物理力學性能良好、工藝性好、成本低等優(yōu)良性能，在彈箭武器燒蝕或隔熱等熱防護結構中被廣泛應用［1］。短纖維增強的高硅氧/酚醛或碳/酚醛是應用最廣的熱防護材料，隨著武器裝備向著遠程打擊、精確制導、高效毀傷等方向的發(fā)展，短纖維增強酚醛樹脂基復合材料因抗沖刷均勻性差、易剝蝕、損傷容限低等缺點已越來越不能滿足新型裝備的需求［2］。提高酚醛樹脂基熱防護材料力學性能、抗燒蝕性能、增加燒蝕均勻性、發(fā)展編織纖維增強技術成為酚醛樹脂基熱防護材料很重要的發(fā)展趨勢［3］。

傳統(tǒng)的二維層壓復合材料僅依靠基體材料將各層維持在一起，而且容易發(fā)生分層。迄今為止，用于改善分層特性的各種全厚度增強方法包括縫合、2.5維編織和三維編織?？p合方法沿厚度方向將針頭插入纖維束對纖維束進行捆綁。三維編織不會在預先形成的結構上引起任何損壞，能夠使各層整體結合在一起，大大提高了材料的層間剪切性能。因此，三維編織復合材料為降低復合材料分層失效的發(fā)生和傳播提供了一個很有前途的解決方案。2.5維編織的近期發(fā)展成功解決了三維編織技術成本高、生產(chǎn)周期長等缺點，能夠生產(chǎn)各種新的架構從而減少分層。2.5維編織纖維增強酚醛樹脂基熱防護材料因其具有成本較低、工藝良好、易成型等優(yōu)異的綜合性能，有望成為新一代熱防護材料的發(fā)展趨勢。

筆者分析總結了二維織物、2.5維織物、三維織物等纖維預制件的發(fā)展及研究狀況，綜述了三維編織增強酚醛樹脂基熱防護材料及其樹脂傳遞模塑成型工藝研究進展?？偨Y了目前研究中存在的問題，并對未來研究趨勢進行了展望。

1 　纖維編織預制件結構特點及應用

1.1 二維織物

二維織物厚度小，需要以疊層鋪放或纏繞的方式制備復合材料結構，二維織物可實現(xiàn)低成本、大規(guī)模制備，是目前酚醛樹脂基熱防護材料中應用最廣的一類技術。酚醛樹脂基熱防護材料中使用的二維織物包括二維機織布及經(jīng)編織物，以管狀和平板狀結構形式為主。二維機織布主要分為平紋、緞紋和斜紋等，平紋織物結構簡單、尺寸穩(wěn)定，占二維機織布產(chǎn)量的70%，但平紋織物中纖維受力方向為經(jīng)緯向受力，成型后復合材料抗沖擊性和剪切性較差。鍛紋織物較平紋和斜紋織物更適于做增強結構材料［4］。二維機織布經(jīng)向和緯向上尺寸穩(wěn)定、力學性能優(yōu)異，適于模壓、纏繞、樹脂傳遞模塑（RTM）等多種成型工藝，已成功應用于航空、航天、軍工等武器裝備。

經(jīng)編織物克服了單向預浸料的使用問題，材料的彈性模量和強度能夠充分發(fā)揮，且能實現(xiàn)低成本制造，在酚醛樹脂基熱防護材料的性能設計上具有獨特的優(yōu)越性，最為常見的酚醛樹脂基熱防護材料增強體為雙軸、多軸織物。談昆倫等［5］介紹了碳纖維經(jīng)編織物復合材料所用預制件的織物結構、成型工藝特點及應用實例，認為經(jīng)編織物可設計性強、纖維方向控制精確，可大大增加復合材料的壓縮強度、層間剪切強度及沖擊韌性，且能降低制造成本，并介紹了國內經(jīng)編織物設備及研究進展。楊正柱等［6］研究了以經(jīng)編織物為增強材料的夾芯復合材料，經(jīng)過真空浸漬工藝實現(xiàn)了樹脂與面板及內芯的良好浸潤，大幅度提升了復合材料的力學性能。韓帥等［7］研究了碳纖維經(jīng)編織物增強復合材料的拉伸、彎曲、層間剪切性能，測試了三個方向（0°，90°，45°）的力學性能。實驗發(fā)現(xiàn)，在沿纖維方向上的力學性能均優(yōu)于其它方向，且纖維與樹脂的結合性較好，說明了經(jīng)編織物的獨特之處。經(jīng)編織物成形靈活性好、尺寸穩(wěn)定，剪切性能好、織物密度高、抗分層、適于多種原材料、效率高、成本低，適于低成本制造小而復雜的結構產(chǎn)品。目前主要用作結構復合材料，在航空、航天、造船以及汽車領域應用廣泛。近幾年也開始在酚醛樹脂基熱防護材料中開展相關應用研究。

二維織物增強酚醛樹脂基熱防護材料具有面內比剛度、比強度高等優(yōu)點，但是同時具有高度的各向異性、層間強度低、層間斷裂韌性差、沖擊損傷容限低等缺點，限制了其在新一代裝備中的應用。

1.22.5維縫合織物

2.5維縫合技術兼具低成本制造、層間性能和沖擊損傷容限優(yōu)良等優(yōu)點，擴大了其應用范圍。2.5維縫合技術又稱為縫紉技術、穿刺技術，是利用縫合線將二維織物、2.5維織物及立體織物連接成準三維立體織物或整體結構的技術。該技術可形成三維編織不能一次成型的復雜構件；還可通過設計把平面結構組合成無接點的整體結構進行縫合［8-9］。

2.5維縫合技術源于美國航空航天局（NASA）的飛機用先進復合材料研究計劃，為了降低制造成本，美國對縫合/樹脂傳遞模塑成型工藝或縫合/樹脂膜滲透成型工藝技術進行了重點研究。目前，發(fā)達國家2.5維縫合增強復合材料已應用于飛機制造中。研究主要集中在：先進縫合機器及縫合工藝設計、材料成型方法、材料性能及測試方法等，并在2.5維縫合材料力學性能分析和試驗方法等方面取得了許多重大突破［10-13］。國內研究集中在縫合工藝參數(shù)設計及縫合復合材料性能等方面，研究了縫合對復合材料力學性能的影響，并對比了2.5維縫合復合材料與傳統(tǒng)的鉚接復合材料的性能，2.5維縫合復合材料不但可以明顯減重，還能降低鉚釘應力集中問題。2.5維縫合技術在酚醛樹脂基熱防護材料中尚未廣泛應用，但在飛機的機身、機翼加強件、工字梁、汽車部件等方面具有較好的應用前景。

2.5維縫合技術在酚醛樹脂基熱防護材料中的廣泛應用，尚有許多問題需解決。首先是縫合工藝參數(shù)與縫合復合材料力學性能的關系，縫合復合材料失效機制還不清楚。其次是濕熱等因素對材料性能影響機制尚待研究，最后曲面等復雜結構的縫合困難，設備昂貴等許多問題值得關注［14-15］。通過研究，可進一步完善縫合復合材料的性能，擴大材料應用范圍。

1.32.5維編織物

2.5維編織物是為適于低成本、高效率制造而迅速發(fā)展的一種復合材料增強體，其特點為經(jīng)紗與緯紗相互結接，層與層之間結接，形成一個三維整體結構，大大提高了復合材料的層間強度及抗沖擊能力。因具有優(yōu)異的綜合性能，2.5維編織物可廣泛用于航天、國防、航空、軍工及交通等眾多領域［16］。目前，武器裝備向著輕量化、高精度、強威力、快速反應和精確打擊發(fā)展，酚醛樹脂基熱防護材料應用環(huán)境越來越苛刻，要求其具有輕量化、層間剪切強度和拉伸強度高、抗沖擊性能好、耐高溫、抗燒蝕、預型件形狀結構多變、可設計性靈活和易加工等特點，2.5維編織物為解決該問題提供了技術支撐。

2.5維編織物是最易產(chǎn)業(yè)化的酚醛樹脂基熱防護材料增強骨架材料。玻璃纖維、碳纖維、陶瓷纖維、酚醛纖維、硼纖維和玄武巖纖維等均可用作2.5維編織物的原材料。2.5維編織結構分為淺交彎聯(lián)、淺交直聯(lián)和深交聯(lián)等。在織物密度、纖維規(guī)格、織物層數(shù)三個因素相同的情況下，纖維體積含量為淺交彎聯(lián)＞淺交直聯(lián)＞深交聯(lián)；酚醛樹脂基復合材料拉伸強度遠大于壓縮強度，并且拉伸和壓縮強度為淺交直聯(lián)＞深交聯(lián)＞淺交彎聯(lián)［17-19］。天津工業(yè)大學增加了2.5維編織物法向紗線系統(tǒng)，該2.5維織物復合材料具有更高的層間剪切強度及經(jīng)向抗壓性能。中材科技股份有限公司成功使2.5維淺交彎聯(lián)結構、衍生結構組合成結構單元體，實現(xiàn)了織物厚度的變化，滿足織物整體性及纖維連續(xù)性要求，并進行多向可擴展編織，便于形狀較復雜織物的整體成型。另外，通過纖維之間的互相交纏可將2.5維淺交彎聯(lián)和三維多向結構組合成三維多向結構，該結構可滿足受力方向復雜構件的使用需求，而且該結構還具有纖維取向復雜、可靠性高、可設計性及力學性能優(yōu)良、連續(xù)纖維多等性能［20-21］。

2.5維編織物為武器裝備選材和產(chǎn)品設計奠定了堅實基礎，并在武器裝備方面獲得了廣泛的應用，比如戰(zhàn)術火箭、反坦克導彈、導彈防熱套、防護裝甲、坦克復合裝甲、大口徑火炮、發(fā)射管、坦克負重輪、穿甲彈等均己開始采用2.5維編織復合材料。采用2.5維封頂織物結構可大大提升戰(zhàn)術導彈耐氣動燒蝕性能。2.5維織物也可應用于變截面、筒形織物等異構型織物的成型，如火箭噴管、天線罩形狀、火箭頭與排氣管等重要機件［22-23］。

1.4 三維編織織物

三維編織物去除了“層”，長度、寬度和厚度三個方向由纖維束或紗線貫穿其中，形成了一個三維整體網(wǎng)狀結構，具有更為優(yōu)異的力學和功能性能，有效地解決了“分層”問題，為酚醛樹脂基熱防護材料廣泛應用奠定了基礎。目前，三維編織酚醛樹脂基熱防護材料可以制作耐燒蝕、承力的圓筒型或錐筒型制件，三維編織酚醛樹脂基熱防護材料比強度高、比模量大，力學結構合理且整體不分層，從而大大減輕了制件質量，提高了裝備的綜合性能。三維編織酚醛樹脂基熱防護材料具有獨特的生產(chǎn)工藝和空間結構，使其優(yōu)點眾多：①易于加工形狀復雜構件。②結構均勻性使其抗分層、抗沖擊性能好。③缺口處紗線連續(xù)，使材料整體性能好［24-29］。

國外已進行了大量的應用開發(fā)研究，進行了廣泛的應用［30-32］。近年來，國內航空航天及國防系統(tǒng)進行了相關研究，并取得了一定的進展，但因成本高、效率低等原因限制了該織物的批量生產(chǎn)應用。另外，預制件的尺寸問題是限制其廣泛應用的另一個問題，目前大多數(shù)工業(yè)編織機只能以較低的速度編織較窄的預制件（100 mm以下），大型構件仍需手工編織。加工大尺寸制件，須開發(fā)大型昂貴的編織機械；國內對編織復合材料性能的研究尚不完善，集中在材料的力學性能包括拉伸、壓縮、彎曲、斷裂韌性和疲勞性能，而層間剪切性能、層間斷裂韌性、蠕變性能等尚無人研究。

2 　纖維編織增強酚醛樹脂基熱防護材料成型工藝

纖維增強酚醛樹脂基熱防護材料具有較好的耐燒蝕性能，已廣泛地用在航空航天、陸軍等領域。纖維編織增強酚醛樹脂基熱防護材料由于增強纖維交織貫穿整個制品使制品具有整體性，因而具有良好的力學性能及高的可靠性。纖維編織增強酚醛樹脂基熱防護材料一般采用模壓、纏繞、RTM等成型工藝。其中RTM工藝是一種閉模成型工藝，具有原材料利用率高、固化工藝簡單、制品尺寸精度高、孔隙率低等優(yōu)點，適用于三維織物作增強體的復合材料成型。

2.1 RTM用酚醛樹脂

RTM用酚醛樹脂要求注射溫度下的黏度較低（＜800 mPa·s）、工藝適用期長、浸潤性好、固化過程無小分子產(chǎn)生，固化收縮率小等，以達到快速浸透、減少制品缺陷的目的。傳統(tǒng)的酚醛樹脂利用RTM注射-加壓固化方式成型。李婷等［33］研究了中科院化學所制備的RTM成型工藝用酚醛樹脂的DSC等熱學行為，研究了樹脂的工藝適應性，并以碳纖維針刺預制體為增強體，制備了RTM成型碳纖維復合材料，經(jīng)研究，復合材料力學性能、熱物理性能、耐燒蝕性能、耐沖刷性能優(yōu)異，適于制備高性能熱防護材料。李建偉等［34］制備了RTM成型鋇酚醛/石英復合材料，研究了復合材料的力學性能和燒蝕性能，認為RTM成型鋇酚醛/石英復合材料整體力學性能較好，氧-乙炔線燒蝕率和質量燒蝕率分別為0.092 mm/s，0.070 7 g/s，適于制備短時熱防護材料。除此以外，華東理工大學研制的高碳酚醛樹脂具有碳含量高、工藝操作平臺寬等優(yōu)勢，適于RTM工藝，但該樹脂縮合固化中有小分子釋放，成型過程中仍需施加壓力。

為滿足航空、航天、軍工、交通等領域產(chǎn)品的發(fā)展需求，進一步研制RTM專用酚醛樹脂成為近幾年的發(fā)展趨勢。苯并惡嗪樹脂是一類具有固化低收縮特性的高性能RTM基體樹脂，苯并惡嗪樹脂在加熱和/或催化的條件下發(fā)生開環(huán)聚合，生成含氮類似酚醛樹脂的網(wǎng)狀交聯(lián)結構。苯并惡嗪樹脂具有低熔融黏度、聚合無揮發(fā)物、收縮極小等優(yōu)良特性。其成型的苯并惡嗪樹脂基復合材料還有耐熱性好、力學性能優(yōu)良、殘?zhí)柯矢?、分子可設計性好等優(yōu)勢。冉啟超等［35］合成了含醛基的單環(huán)苯并惡嗪，采用共混的方式制備了RTM用樹脂體系，并成功使用RTM工藝制備了復合材料。尹昌平等［36］研究了RTM成型苯并惡嗪/石英復合材料及工藝參數(shù)對復合材料孔隙率的影響，并與鋇酚醛/石英復合材料進行了材料性能對比。結果表明，注射壓力、溫度、纖維體積含量等對RTM復合材料孔隙率影響較大，相同厚度的制件，苯并惡嗪/石英復合材料的孔隙率遠小于鋇酚醛/石英。苯并惡嗪樹脂獨特的結構賦予材料靈活的可設計性。雙馬來酰亞胺改性、含砜基的苯并惡嗪等結構的樹脂相繼被開發(fā)出來，大大提升了模塑料的力學性能、熱性能及加工性能，并降低了材料成本。其中雙馬來酰亞胺樹脂改性酚醛樹脂具有成本低、可加工以及適于高溫度下使用（＜300℃）等優(yōu)點，引起了國內外學者的廣泛關注。

2.2 RTM衍生工藝技術

RTM工藝是指將纖維預制件放置于特定工藝尺寸閉合模具中，在一定的壓力下，樹脂注入模具，浸漬預制件并固化成型的技術。隨著新型樹脂及新材料的需求，逐漸衍生出樹脂真空灌注固化（VIMP）工藝技術及柔性軟模輔助RTM（FMARTM）工藝技術。

（1） VIMP工藝技術。

VIMP工藝技術是基于RTM工藝衍生的適于大尺寸、幾何形狀復雜的復合材料構件的液相成型技術。VIMP是將纖維預制件放置于單面剛性模具上，整體用真空袋膜封裝，抽真空，在真空壓力下驅動樹脂流動浸漬纖維預制件，并固化成型復合材料構件。該技術已成功應用于飛機機艙罩、船舶制造、風力發(fā)電葉片、國防軍工等領域。作為一種低成本復合材料制備技術，VIMP工藝具有其獨有的優(yōu)勢：①單面剛性模具放置，模具成本低；②產(chǎn)品尺寸及幾何形狀可變；③制品孔隙率低。崔辛等［37］介紹了VIMP的原理及技術要求，并詳細描述了VIMP工藝樹脂流動行為、應用及研究進展。VIMP工藝適于酚醛樹脂熱防護材料的制備，近幾年，研究VIMP工藝中酚醛樹脂的物理參數(shù)模型不斷完善，但是，如何在實踐中統(tǒng)一及有效地監(jiān)控樹脂的流動性有待于進一步研究。

（2） FMARTM工藝技術。

FMARTM工藝技術主要是通過柔性模對預制件的壓實作用制備空心的復合材料構件的成型技術。較之傳統(tǒng)的RTM工藝，F(xiàn)MARTM更加適于制備內腔復雜的構件，解決普通RTM工藝脫模難的問題，并能大大提高纖維體積含量及復合材料的熱力學性能。FMARTM包括氣囊輔助RTM工藝及熱膨脹軟模輔助RTM工藝。氣囊輔助RTM工藝是通過密封氣囊壓實纖維預制件，實現(xiàn)預制件浸漬成型。氣囊輔助RTM工藝無需芯模，纖維密實，孔隙率低。然而，氣囊輔助RTM工藝存在問題是囊壁薄，可能使筋條位置偏移而導致復合材料構件力學性能降低。氣囊輔助RTM工藝已成功應用于制備復合材料裙段、承力筒、導彈艙段構件等。

熱膨脹軟模輔助RTM工藝是利用軟模的熱膨脹擠壓原理提高復合材料的力學性能和纖維體積含量。且軟模易裝模、脫模及密封。該工藝優(yōu)點為不需外加壓力，適于整體制備較為復雜的腔體構件。國防科技大學是較早進行熱膨脹軟模輔助RTM工藝研究的，“十一五”期間已完成了熱膨脹軟模輔助RTM工藝在大型構件中的應用研究，成果顯著。該工藝技術已用于制備高精度天線測量桿、發(fā)動機燃燒室殼體內襯、復合材料背架及艙段構件等，軟模壓力控制、工作模的精確定位成為該工藝技術推廣應用亟待解決關鍵技術［38］。

2.3 在線監(jiān)測技術

RTM工藝中，樹脂的注射壓力、流動速度、纖維的浸漬程度、孔隙含量的控制、粘滯力以及樹脂在纖維預制體中流動時所用的時間等都是RTM 工藝研究的主要內容。獲取這些數(shù)據(jù)的主要方法就是RTM 在線監(jiān)測技術。在線監(jiān)測的范圍主要包括樹脂流動、黏度、壓力、溫度等方面。在線監(jiān)測技術的開展可解決憑經(jīng)驗確定工藝條件等問題，并能大大減少研究成本。隨著產(chǎn)品質量可靠性要求的提高和RTM工藝研究的深化，該技術對于工藝優(yōu)化參數(shù)的確定，成型時間的縮短變的越來越重要；因此在線監(jiān)測技術已成為工藝研究的有力手段。研究RTM 工藝在線監(jiān)測技術對于提高RTM工藝水平有著重要的意義。

3 　結語

（1）二維編織織物已廣泛應用于纖維編織增強酚醛樹脂基熱防護材料中，存在剪切強度低、抗沖擊性差、損傷容限低、斷裂韌性低等缺點，二維編織織物結合縫合工藝等多層結構設計成為改善其性能缺陷的主要措施。

（2） 2.5維編織物以其成本低、效率高等優(yōu)點成為近幾年高速發(fā)展的織物結構，多種纖維混編技術、結構及材料一體化設計技術、2.5維編織復合材料性能預測技術成為近幾年的研究熱點。

（3）三維編織復合材料是不分層的整體結構，其比強度、比模量高，力學和功能性能優(yōu)異，開展編織復合材料力學性能有限元分析、結構與功能一體化設計、低成本制造工藝等研究是十分迫切的。在此基礎上，開展多種編織工藝、多種纖維混合編織也是新的研究方向，特殊形狀的一次性編織復合材料的力學性能研究有待進一步深入。

（4） RTM工藝技術及其衍生工藝中，降低樹脂黏度和改進成型工藝是今后的研究方向。低壓注射、高壓排氣也是解決高黏度樹脂RTM工藝應用技術瓶頸的有效措施。

［1］ 劉國勤，等.河南化工，2010（11）：5-8. Liu Guoqin，et al. Henan Chemical Industry，2010（11）：5-8.

［2］ 楊斌，等.纖維復合材料，2013（4）：45-47. Yang Bing，et al. Fiber Composites，2013（4）：45-47.

［3］ 李仲平.復合材料學報，2011，28（2）：1-9. Li Zhongping. Acta Materiae Compositae Sinica，2011，28（2）：1-9.

［4］ 李靜，等.產(chǎn)業(yè)用紡織品，2013（6）：5-8. Li Jing，et al. Technical Textiles，2013（6）：5-8.

［5］ 談昆倫，等.玻璃纖維，2013（1）：11-14. Tan Kunlun，et al. Fiber Glass，2013（1）：11-14.

［6］ 楊正柱，等.黑龍江紡織，2013（2）：11-15. Yang Zhengzhu，et al. Heilongjiang Textile，2013（2）：11-15.

［7］ 韓帥，等.復合材料學報，2011，28（5）：52-57.Han Shuai，et al. Acta Materiae Compositae Sinica，2011，28（5）：52-57.

［8］ 吳揚，等.天津工業(yè)大學學報，2011（6）：24-27. Wu Yang，et al. Journal of Tianjin Polytechnic University，2011（6）：24-27.

［9］ 姚振華，等.西北工業(yè)大學學報，2012，30（4）：518-523. Yao Zhenhua，et al. Journal of Northwestern Polytechnic University，2012，30（4）：518-523.

［10］ Caprino G . Composite Structures，2011，93：2 853-2 860.

［11］ Pierre L V，et al. Composite Structures，2013（100）：424-435.

［12］ 王春敏.材料導報，2010，24（15）：204-206. Wang Chunmin. Meterials Review，2010，24（15）：204-206.

［13］ 毛春見，等.復合材料學報，2012，29（2）：160-166. Mao Chunjian，et al. Acta Materiae Compositae Sinica，2012，29（2）：160-166.

［14］ Daniele G，et al. Composites Part B，2011（42）：2 067-2 079.

［15］ 李嘉祿，等.固體火箭技術，2009，32（1）：90-94. Li Jialu，et al. Journal of Solid Rocket Technology，2009，32（1）：90-94.

［16］ 楊秋紅，等.玻璃鋼/復合材料，2010（3）：44-47. Yang Qiuhong，et al. Fiber Reinforced Plastics/Composites，2010（3）：44-47.

［17］ Liu Yong，et al. Ceramics International，2012（8）：795-800.

［18］ Hallal A，et al. Composite Structures，2012（94）：3 009-3 028.

［19］ Sun Zhigang，et al. Applied Composite Materials，2014（5）：789-803.

［20］ 楊振宇，等.宇航材料工藝，2010（2）：67-71. Yang Zhenyu，et al. Aerospace Materials&Technology，2010（2）：67-71.

［21］ 段園，等.輕紡工業(yè)與技術，2014（3）：9-10. Duan Yuan，et al. Light and Textile Industey and Technology，2014（3）：9-10.

［22］ Mahmood A，et al. Composite Structures，2011，93：1 947-1 963.

［23］ Sun Yuguo. Materials & Design，2013，43：50-58.

［24］ 黃學峰，等.玻璃纖維，2011（3）：14-17. Huang Xuefeng，et al. Fiber Glass，2011（3）：14-17.

［25］ Green S D，et al. Composite Structures，2014，108：747-756.

［26］ Martin S E. Composite Structures，2014，111：122-129.

［27］ 張超，等.復合材料學報，2011，28（2）：227-229. Zhang Chao. Acta Materiae Compositae Sinica，2011，28（2）：227-229.

［28］ 汪星明，等.航空學報，2010，3l（5）：914-927. Wang Xingming，et al. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica，2010，3l（5）：914-927.

［29］ 溫衛(wèi)東.航空動力學報，2009，24（11）：2 515-2 520. Wen Weidong. Journal of Aerospace Power，2009，24（11）：2 515-2 520.

［30］ Sztefek P，et al. Composites Part A，2009，40（3）：260-272.

［31］ Gao Yantao. Applied Composite Materials，2013，20：1 065-1 075.

［32］ Sutcliffe M P F，et al. Composite Structures，2012，94（5）：1 781-1 792.

［33］ 李婷，等.玻璃鋼/復合材料，2015（5）：89-92. Li Ting ，et al. Fiber Reinforced Plastics/Composites，2015（5）：89-92.

［34］ 李建偉，等.玻璃鋼/復合材料，2009（3）：41-44. Li Jinwei，et al. Fiber Reinforced Plastics/Composites，2009（3）：41-44.

［35］ 冉啟超，等.復合材料學報，2011，28（1）：15-17. Ran Qichao，et al. Acta Materiae Compositae sinica，2011，28（1）：15-17.

［36］ 尹昌平，等.航空材料學報，2010，30（2）：82-88. Yin Changpng. Journal of Aeronautical Materials，2010，30（2）：82-88.

［37］ 崔辛，等.材料導報，2013（17）：23-26. Cui Xin，et al. Meterials Review，2013（17）：23-26.

［38］ 孫賽，等.宇航材料工藝，2010（6）：21-23. Sun Sai，et al. Aerospace Materials &Technology，2010（6）：21-23.

贏創(chuàng)開啟高科技帆船運動新篇章

總部位于德國埃森的特種化工公司贏創(chuàng)工業(yè)集團，攜手來自德國及丹麥的Gaebler 團隊，開啟了高科技帆船運動的新篇章。

新型SpeedFoiler是一艘性能極佳的超輕水翼雙體船，采用最新碳纖維和復合材料技術，能夠實現(xiàn)船體離開水面飛速前進。贏創(chuàng)為這艘船提供了多種復合材料產(chǎn)品及原材料，包括以VESTAMIN、VESTANAT、NANOPOX 、ROHACELL為品牌進行銷售的產(chǎn)品。這些復合材料應用可以被加工并用于纖維、塑料基質和泡沫芯材中。此外，贏創(chuàng)還提供原材料以及深加工及工藝技術。使用了贏創(chuàng)的原材料及添加劑，復合材料可在實現(xiàn)極高穩(wěn)固性的同時保持輕質。

Speedfoiler達到了C級多體船的尺寸要求：長7.62米，寬4.26米，桅桿高度為12米。由于Speedfoiler的超輕質材料及革命性設計，它可以由1節(jié)航速開始瞬時加速前進，其上風限約為30節(jié)航速。德高望重的多體船和水翼設計師Martin Fischer也是該項目成員。

一開始，Roland和Nahid Gaebler將用這艘船參加一些現(xiàn)有的帆船比賽。隨后，他們將啟動自己的賽船錦標賽，即Foiling World Cup，這是一項全新的專業(yè)帆船類賽事，在歐洲、中東、亞洲和美洲共有十場巡回賽。

贏創(chuàng)工業(yè)集團所生產(chǎn)的一系列產(chǎn)品幾乎可以在所有的纖維增強復合材料制成的部件中找到。該公司為夾層結構、熱塑性塑料和熱固性樹脂基體提供核心材料，為交聯(lián)劑、催化劑、沖擊強度改性劑或加工過程及工藝中的添加劑等基體提供關鍵成分。

（中塑在線）

Research Progress of Woven Faber Reinforced Phenolic Resin Materials for Thermal Protection

Gao Shouzhen1， Ren Youwen1， Ma Kaibao1， Li Dayong1， Wei Huazhen1， Kong Tao2， Wang Xiaoli1， Xin Quanyou1， Zhao Zhian1
（1. Shandong Institute of Non-metallic Materials， Jinan 250031， China；2. Military Representative Office of PLA Air Force in Shandong Region， Jinan 250023， China）

The structural characteristics of 2D braid，2.5D braid and 3D braid were introduced. The development and research status of high performance fiber preform were analyzed and summarized.From visual angle of manufacturing methods，2D braid，2.5D braid and 3D braid，the development and production of high performance fiber were introduced.The research progress of 3D woven phenolic resin materials and its resin transfer moulding technology was reviewed.Finally，some problems in present studies were summarized and future investigating trends were proposed. It was pointed out that the three-dimensional braided composite materials was not layered whole structure. It not only had higher specific strength and modulus，but also had excellent mechanical and functional performance. To carry out finite element analysis of mechanical properties of braided composite，structure and function of integration design，low cost manufacturing process research was very urgent. On this basis，it was also a new research direction to carry out a variety of weaving process and fiber mixed weaving. The mechanical properties of one time braided composites with special shape need to be further studied.

fabric；phenolic resin；thermal protection material；2.5D braid；3D braid；resin transfer moulding

TQ323.1

A

1001-3539（2016）09-0132-05

10.3969/j.issn.1001-3539.2016.09.029

聯(lián)系人：高守臻，副研究員，主要從事熱防護材料及制品研究

2016-06-30