3.7　玄武岩纤维改性硼酚醛树脂

玄武岩纤维复合材料是以天然玄武岩为原料，破碎后加入熔窑中，在1400～1500℃熔融后，通过拉伸成纤维，并以此纤维为增强体制成的新型复合材料。由于玄武岩纤维具有许多玻璃纤维所不具有的耐热、耐酸碱、绝缘性好、抗压缩强度和剪切强度高的优异性能，且生产原料易得，价格便宜，储量丰富，工业生产无三废“排放”，堪称21世纪无污染的“绿色工业材料”，因此玄武岩纤维复合材料在工农业生产及军事上具有很好的用途。硼酚醛树脂由于分子结构中引入无机硼元素，生成键能较高的B—O键，使其耐热性、瞬时耐高温性、耐烧蚀性和力学性能等均比普通PF要好得多。玄武岩纤维改性硼酚醛树脂进一步增强其耐烧蚀性和力学性能，被广泛应用于火箭、导弹和空间飞行器等空间技术领域。

（1）改性方法　将连续玄武岩纤维（CBFTC）裁剪成尺寸为1200mm×1200mm的布块。将硼酚醛树脂（BPF）粉碎，并加入乙醇配制成BPF质量分数为50％的胶液。用计量的BPF树脂胶液均匀浸渍CBFTC块，然后晾置于通风干燥处1天以上，得到预浸布。将预浸布切割至200mm×200mm尺寸，放入110～120℃烘箱中预烘30min，然后取出、铺层，采用层压成型工艺制得BPF/CBFTC层合板。

硼酚醛复合材料压制工艺：固化温度为180℃±10℃，固化时间为15min·mm^-1，成型压力为5MPa。

（2）玄武岩纤维改性硼酚醛树脂力学性能及热性能分析　作为烧蚀材料，通常要求其有效烧蚀热高、热导率低、热膨胀率低以及具有良好的抗热冲击和抗机械振动等性能。根据以上方法制得的硼酚醛复合材料力学性能、烧蚀性能及导热性能见表3-17～表3-19。BPF/CBFTC复合材料具有优异的抗弯、抗压力学性能和良好的耐烧蚀性、绝热性。