用于隔热的弹性SiC气凝:系统审查
Xuan Zhang1, Jianyong Yu2, Cunyi Zhao2
1State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials, College of Materials Science and Engineering, Donghua University, Shanghai, 201620, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|March 21, 2024
概括
碳化 (SiC) 气凝为高超音速车辆提供了出色的绝热,但由于脆性而受到影响. 本综述探讨了结构与性能之间的关系,以提高机械稳定性和绝缘性,用于苛刻的应用.
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
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 碳化 (SiC) 气凝由于其低密度和优异的绝缘性,对超音速车辆的热保护具有前景.
- 传统的SiC气凝在热和机械应力组合下表现出脆性和机械降解,限制了它们的实际使用.
- 保持结构完整性对于在极端环境中保持一致的绝热和可靠性至关重要.
研究的目的:
- 为了优化设计,审查SiC气凝中的结构性质相关性.
- 综合分析结构稳定性,机械特性和隔热性能之间的关系.
- 确定增强高温氧化抵抗和绝缘能力的策略.
主要方法:
- 从微观结构的角度分析热传递机制.
- 研究SiC气凝构件 (0D粒子,1D纳米线/纳米纤维) 与压缩性能 (弹性,强度,耐疲劳性) 之间的相关性.
- 探索改进高温氧化阻抗和绝缘的方法.
主要成果:
- 详细了解微观结构对导热性的影响.
- 建立了纳米级构建块和宏观机械性能 (如压力强度和耐疲劳性) 之间的关系.
- 确定了增强热绝缘和高温下抗氧化能力的关键策略.
结论:
- 优化SiC气凝的微型和纳米结构对于提高机械强度和热绝缘至关重要.
- 了解结构与性能之间的联系,可以为高超音速应用设计更耐用,更有效的热保护系统.
- 未来的研究应该专注于克服当前的挑战,以充分发挥SiC气凝在极端环境中的潜力.
