酚醛热防护材料具有耐烧蚀、高强度以及防热的特性,被广泛应用于航空、航天等领域的热防护系统中。成型制造实现了酚醛热防护材料从原料到制品的转变,是酚醛热防护材料实现应用的先决条件。为了提高生产效率以及改善制品的力学性能,酚醛热防护材料被制成预浸带,利用缠绕成型工艺,将预浸带制成满足设计要求的缠绕品。受缠绕工艺参数的作用影响,酚醛树脂的黏度会发生变化并产生流动行为,树脂的流动导致缠绕制品内树脂含量和分布发生改变,影响制品的纤维体积含量以及层间力学性能。论文从工艺参数对酚醛热防护材料树脂基体流动行为的影响,工艺参数作用下基体流动对制品纤维体积分数和层间力学性能的影响机制方面进行了研究,研究内容主要包括以下几点:第一,根据预浸带的平行缠绕、平叠缠绕以及斜缠绕工艺的特点,设计了适应三种缠绕工艺的缠绕设备,利用缠绕设备进行了圆筒成型与斜缠绕实验,获得了质量较好的缠绕件,证明了设计的缠绕设备满足缠绕工艺要求。第二,对酚醛热防护材料在缠绕成型过程的热传导进行了分析,建立了预浸带在缠绕过程以及缠绕层在固化过程的传热模型。根据酚醛树脂的黏温特性,分析了升温速率对树脂固化度、固化时间对树脂黏度的影响。以Maxwell模型为基础,分析了树脂受压后的变化过程,获得了温度变化速率、压力与树脂流动变化之间的关系。第三,基于工艺参数作用下树脂流动行为,采用与缠绕工艺等效的酚醛热防护材料平板成型工艺,实验研究静态工艺参数对制品纤维体积分数的影响机制,构建了工艺参数与制品纤维体积分数之间的数值模型,并验证了模型的可靠性。第四,基于树脂的流动行为,实验获得工艺参数耦合条件下缠绕制品的层间结合强度,分析了工艺参数耦合对制品层间结合强度的影响。此外,分析了树脂流动行为影响下制品纤维体积分数与层间力学性能之间的关系,制品的纤维体积分数变化趋势与层间结合强度的变化趋势基本一致。对酚醛热防护材料缠绕成型过程基体流动行为的研究,可以为酚醛热防护材料制品的生产工艺参数选择以及过程控制提供理论参考,在提高制品的性能和质量方面具有一定的工程实际应用价值。