[发明专利]基于自由基含量预测热循环对聚合物基复合材料热膨胀系数影响的方法

摘要

一种基于自由基含量预测热循环对聚合物基复合材料热膨胀系数影响的方法，它属于复合材料的尺寸稳定性的评价技术领域，本发明解决了航天器在轨运行期间，由于受到实验条件和设备条件的限制，对结构复杂的聚合物基复合材料的热膨胀系数的测量需要的时间较长，且测量难度较高的问题。本发明在真空度小于1Pa条件下，对需要测定热膨胀系数的聚合物基复合材料进行热循环实验，得出该聚合物基复合材料的自由基含量随着热循环次数的变化规律与热膨胀系数随着热循环次数的变化规律一致，因此，在轨运行期间，可以仅测量自由基含量来预测聚合物基复合材料的热膨胀系数。本发明可以应用于复合材料的尺寸稳定性的评价技术领域用。

主权项

1.一种基于自由基含量预测热循环对聚合物基复合材料热膨胀系数影响的方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：步骤一、选用聚合物基复合材料作为实验样品，在真空度小于1Pa的条件下，对所选用的实验样品进行热循环试验；设定每组热循环试验的热循环次数不少于200次，热循环试验的组数不少于3组；步骤二、每次热循环后均取出实验样品，并对取出的实验样品进行热膨胀系数测试；分别记录每组热循环试验的不同热循环次数下的热膨胀系数；计算各组热循环试验的相同热循环次数对应的热膨胀系数的平均值，得到不同热循环次数下的热膨胀系数变化规律；步骤三、对步骤二中每次取出的实验样品进行自由基含量测试，计算各组热循环试验的相同热循环次数对应的自由基含量的平均值，得到不同热循环次数下的自由基含量变化规律；步骤四、对比步骤二中的热膨胀系数随热循环次数的变化曲线和步骤三中的自由基含量随热循环次数的变化曲线，得出自由基含量和热膨胀系数均随着热循环次数的增加而减小，且自由基含量随着热循环次数的变化规律与热膨胀系数随着热循环次数的变化规律一致；步骤五、对于某种需要测量热膨胀系数的聚合物基复合材料，按照步骤一至步骤三的方法，得到该聚合物基复合材料的热膨胀系数随热循环次数的变化规律和自由基含量随热循环次数的变化规律；在轨运行期间，只需要按照步骤三的方法测量该聚合物基复合材料的自由基含量；步骤六、根据步骤五测量得到的自由基含量，通过查该聚合物基复合材料的热膨胀系数随热循环次数的变化规律和自由基含量随热循环次数的变化规律，来预测该聚合物基复合材料的热膨胀系数。