在纳米级接口的现场陶化使得空气凝在1950°C时具有热保护
Quan Yuan1, Liwei Yan1, Jinfeng Tian1
1State Key Laboratory of Polymer Materials Engineering, Polymer Research Institute of Sichuan University, Chengdu 610065, China.
ACS nano
|January 17, 2024
概括
这项研究开发了先进的气凝复合材料,用于极端的热保护. 一种新的纳米级陶涂层增强了氧化阻力,在航空航天应用中实现了卓越的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 航空航天工程 航空航天工程
背景情况:
- 传统的碳纤维气凝在恶劣的航空航天热环境中难以抗氧化.
- 需要先进的热保护系统 (TPS),能够承受极端温度.
研究的目的:
- 为航空航天应用开发一种具有增强热保护能力的新型气凝复合材料.
- 为了提高碳纤维气凝的抗氧化性能和高温性能.
主要方法:
- 在碳纤维表面上构建了一个纳米级SiC-ZrC陶前体涂层.
- 使用聚合诱导相位分离与涂层纤维感觉为3D骨架.
- 在1950°C的氧乙烯火焰下测试了气凝复合物的热保护.
主要成果:
- 12毫米厚的气凝复合材料显示,在70年代暴露于1950 °C后,背部温度仅为147 °C.
- 气凝的中部地区仅经历了7%的衰退.
- 纳米级接口在超高温度下进行了现场陶化.
结论:
- 开发的气凝复合材料在极端环境中表现出优异的热保护,这是由于其自化的纳米级接口.
- 这种方法为增强超高温航空航天应用的气凝提供了一个可行的策略.
