新型耐高溫多層隔熱結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、航天器再入時，將遭受嚴(yán)重的氣動力和氣動熱，所以在考慮滿足氣動力的條件下，為避免機(jī)身再入時不被氣動加熱焚毀，保證內(nèi)部器件在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)正常工作，必須對航天器進(jìn)行防/隔熱設(shè)計。先進(jìn)熱防護(hù)系統(tǒng)(TPS)是決定航天器成敗的關(guān)鍵技術(shù)之一，其中高效、輕質(zhì)、耐高溫隔熱結(jié)構(gòu)是熱防護(hù)系統(tǒng)必不可少的組成之一。
　　本文在分析多層隔熱結(jié)構(gòu)傳熱機(jī)理的基礎(chǔ)上，研制了一種以硅酸鋁纖維紙和石英纖維網(wǎng)為基體隔熱材料、以高溫粘結(jié)劑為間隔層、添加疏水性SiO2氣

2、凝膠為隔熱填料，采用粘結(jié)工藝制備的新型耐高溫多層隔熱結(jié)構(gòu)。其新穎之處在于，將被譽(yù)為“超級隔熱材料”的氣凝膠作為導(dǎo)熱系數(shù)極低的隔熱填料摻入膠粘劑中，使其具有隔熱性能。
　　本文首先對基本隔熱組元材料進(jìn)行研究，分別采用掃描電子顯微鏡(SEM)、差熱—熱重(DTA-TG)、X射線衍射(XRD)和紅外吸收光譜(FT-IR)等現(xiàn)代分析技術(shù)對硅酸鋁纖維紙、石英纖維網(wǎng)和疏水性SiO2氣凝膠進(jìn)行觀察和表征，探討所選材料隔熱性能、耐熱穩(wěn)定性等基本性

3、能。通過反復(fù)試驗，確定了隔熱填料在高溫膠中的填充工藝。通過改變隔熱填料的添加量，研究了新型多層隔熱結(jié)構(gòu)隔熱性能隨填料添加量的變化關(guān)系。采用掃描電子顯微鏡(SEM)表征添加隔熱填料膠粘劑的微觀形貌，探討了隔熱填料的分散效果、膠粘劑粘結(jié)效果及其隔熱性能。通過石英燈陣列光電加熱裝置和PBD-02P平板導(dǎo)熱儀測定了新型耐高溫多層隔熱結(jié)構(gòu)的隔熱性能。
　　本文制備的新型耐高溫多層隔熱結(jié)構(gòu)長期使用溫度可達(dá)800～1000℃，密度低于250kg