气凝胶隔热复合材料在空天飞行器热防护技术中的应用

发布时间：2021-07-11 01:53

　　气凝胶隔热复合材料的优异性能有助于促进空天飞行器热防护技术的提升。通过添加或选用气凝胶隔热复合材料作为隔热层、在原有基体材料上浸渍气凝胶等方法,可有效利用气凝胶优异的隔热性能,提高系统的热防护能力。介绍了气凝胶及其复合材料的微观结构、性能特点与研究现状,重点总结和探讨了国外气凝胶隔热复合材料在新型层叠隔热材料设计、各类传统热防护方案（包括陶瓷隔热瓦、柔性毡热防护、盖板式热防护和烧蚀热防护）以及一体化热防护结构中的应用现状。面向热防护领域的迫切需求,深入分析了气凝胶隔热复合材料在研发和应用中的主要问题及研究内容,并对后续的发展方向进行了展望。 

【文章来源】：飞航导弹. 2020,(05)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

气动热剪切试验

另一种层叠隔热材料的设计思路是将具有不同性能的单一材料有序排列组合成新的隔热材料，以提高涵盖耐温、隔热、轻质等的综合性能。例如，德国HPS公司和MT Aerospace公司即将SiO2气凝胶隔热复合材料应用于这种层叠隔热概念中，研制了两种分别用于中、高温度的隔热方案，以应对空间飞行器的热防护需求[14]。一种是使用温度高达1 000℃的中温方案，在MLI下层铺放气凝胶隔热材料，并使用Nextel 312纤维布对两层隔热材料进行包装，如图2所示。另一种是使用温度高达1 600℃的高温方案，除在MLI下层铺放气凝胶隔热材料外，还在上层铺放高温隔热材料APA-2，使用Nextel 440纤维布对三层隔热材料进行包装，如图3所示。图2 中温隔热结构示意图

中温隔热结构示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]气凝胶材料及其应用[J]. 张泽,王晓栋,吴宇,邹文兵,吴学玲,沈军.  硅酸盐学报. 2018(10)
[2]空天飞行器用热防护陶瓷材料[J]. 陈玉峰,洪长青,胡成龙,胡平,李伶,刘家臣,刘玲,龙东辉,邱海鹏,汤素芳,张幸红,周长灵,周延春,朱时珍.  现代技术陶瓷. 2017(05)
[3]飞行器用热防护材料发展趋势[J]. 邹军锋,李文静,刘斌,詹万初,赵英民.  宇航材料工艺. 2015(04)
[4]红外遮光剂在二氧化硅气凝胶中的应用研究进展[J]. 秦艳青,姜勇刚,冯坚,冯军宗,岳晨午.  材料导报. 2015(11)
[5]新型航天器发展对力学学科的挑战[J]. 于登云.  科学通报. 2015(12)
[6]低成本化轻质热防护技术现状与发展[J]. 胡良全.  材料保护. 2013(S2)
[7]一体化热防护技术现状和发展趋势[J]. 孟松鹤,杨强,霍施宇,解维华.  宇航学报. 2013(10)



本文编号：3277091