超轻质、高强度防/隔热多孔陶瓷材料的设计、制备及防/隔热机理

陶瓷及其复合材料以其优异的力学和热学性能，在飞行器的防/隔热结构中表现出越来越重要的作用，已成为近年来防/隔热新材料的研究重点。为了减轻材料的质量、降低热导率，人们普遍采用多孔陶瓷作为防/隔热结构材料。然而，目前的研究中使用的造孔剂法制备的多孔陶瓷的气孔率还不够高，且材料强度较低，限制了其在航天飞行器防/隔热结构中的广泛应用。.本申请项目拟采用凝胶成型新体系，以高冰点、易挥发溶剂作为介质，一方面利用溶剂极易挥发的特点制备超轻质、高气孔率、高强度的多孔陶瓷材料；另一方面结合"冷冻－凝胶成型"新工艺，利用该溶剂冷冻定向结晶的特点、通过控制温度梯度实现梯度气孔结构，制备梯度气孔结构的多孔陶瓷材料。通过材料结构设计，力求在获得高气孔率的同时，使材料具有高强度，以满足航天飞行器表面防/隔热的应用要求。并研究相应的防/隔热机理。