碳基非烧蚀防热复合材料设计与耐久抗氧化机理研究

近空间高超声速飞行器防热材料的设计，必须突破传统的观念，发展新的非烧蚀热防护理论体系和基于新防热机理下的材料。申请人提出发汗与自生辐射膜智能防热机制(TARC TPS)，以解决碳基防热材料耐久抗氧化问题，设计、制备基于新的防热体系的轻质、高可靠性非烧蚀防热材料，有望在防热技术方法的源头上有所创新。.本研究依赖于材料制备专利技术和金属复合材料设计的研究基础，在前期烧蚀实验验证可行性的基础上，研究开发具有制冷特性的热物理性能和化学还原性的的冷却剂；同时，根据冷却剂的相变规律进行防热基体材料的微观孔隙结构的优化设计，设计制备基于新机理的非烧蚀防热复合材料；分析研究服役条件下基体微孔结构与冷却剂热物性之间的相互关系；提出辐射防热与发汗防热耦合的非烧蚀热防护机理，高温耐久抗氧化机理和防热机理，提出冷却剂化学成分与基体微观结构的优化设计理论，为新型轻质非烧蚀防热结构材料的工程应用提供理论依据和设计准则