高超聲速飛行器用熱防護與熱結(jié)構(gòu)材料技術(shù)

高超聲速出版工程
目錄
叢書序
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 高超聲速飛行器分類和發(fā)展歷程 1
1.2.1 高超聲速滑翔飛行器 1
1.2.2 高超聲速巡航飛行器 3
1.2.3 重復使用天地往返飛行器 5
1.3 典型高超聲速飛行器及其選材 6
1.3.1 高超聲速滑翔飛行器 6
1.3.2 高超聲速巡航飛行器 8
1.3.3 重復使用天地往返飛行器 10
1.4 小結(jié) 18
參考文獻 18
第2章 碳基熱防護材料 20
2.1 概述 20
2.2 國內(nèi)外碳基熱防護材料研究現(xiàn)狀 20
2.2.1 C/C復合材料 20
2.2.2 碳質(zhì)材料高溫抗氧化技術(shù) 22
2.3 碳基熱防護材料體系設(shè)計 27
2.4 碳基熱防護材料氧化機理和失效機制 36
2.5 碳基熱防護材料制備及性能考核 44
2.6 小結(jié) 55
參考文獻 56
第3章 陶瓷基熱防護材料59
3.1 概述 59
3.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 60
3.2.1 超高溫陶瓷材料 60
3.2.2 超高溫陶瓷基復合材料 61
3.2.3 陶瓷基防熱材料應(yīng)用評價 66
3.3 陶瓷基熱防護材料制備與評價 69
3.3.1 超高溫陶瓷抗氧化機理 70
3.3.2 超高溫陶瓷強韌化研究 72
3.3.3 超高溫陶瓷基防熱材料制備技術(shù)研究 75
3.4 小結(jié) 76
參考文獻 77
第4章 碳基熱結(jié)構(gòu)材料 81
4.1 概述 81
4.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 81
4.3 碳基熱結(jié)構(gòu)材料設(shè)計與制備 82
4.3.1 二維鋪層C/C復合材料 83
4.3.2 碳布縫合結(jié)構(gòu)C/C復合材料 86
4.3.3 針刺結(jié)構(gòu)C/C復合材料 100
4.3.4 立體三向結(jié)構(gòu)C/C復合材料 105
4.4 C/C復合材料抗氧化涂層技術(shù) 107
4.4.1 氧化防護涂層的體系設(shè)計 108
4.4.2 氧化防護涂層快速修補方法 124
4.4.3 抗氧化涂層對C/C復合材料性能的影響 128
4.5 碳基熱結(jié)構(gòu)材料典型構(gòu)件制備與性能 134
4.5.1 C/C復合材料連接件 134
4.5.2 C/C復合材料短梁單元件 139
4.5.3 C/C復合材料控制舵 142
4.6 小結(jié) 147
參考文獻 147
第5章 陶瓷基熱結(jié)構(gòu)材料 153
5.1 概述 153
5.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 153
5.2.1 C/SiC復合材料 153
5.2.2 SiC/SiC復合材料 156
5.2.3 陶瓷基熱結(jié)構(gòu)材料的制備工藝 160
5.3 陶瓷基熱結(jié)構(gòu)材料的設(shè)計與優(yōu)化 162
5.3.1 高溫預處理對碳纖維力學性能的影響 162
5.3.2 碳纖維和編織結(jié)構(gòu)對C/SiC復合材料力學性能的影響 167
5.3.3 界面層對C/SiC復合材料力學性能的影響 168
5.3.4 增強體結(jié)構(gòu)對C/SiC復合材料性能的影響 171
5.3.5 高溫處理對SiC纖維力學性能的影響 172
5.4 陶瓷基熱結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制備與性能研究 175
5.4.1 C/SiC復合材料 175
5.4.2 SiC/SiC復合材料 178
5.4.3 C/SiBCN復合材料 181
5.5 小結(jié) 195
參考文獻 196
第6章 高溫隔熱材料 200
6.1 概述 200
6.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 201
6.3 陶瓷纖維剛性隔熱瓦 206
6.3.1 組分及細觀結(jié)構(gòu)設(shè)計 206
6.3.2 材料性能 208
6.4 納米隔熱材料 219
6.4.1 材料組分及細觀結(jié)構(gòu)設(shè)計 219
6.4.2 氧化硅納米隔熱材料 223
6.4.3 氧化鋁氧化硅納米隔熱材料 231
6.4.4 Al2O3納米隔熱材料 239
6.5 柔性隔熱氈 243
6.5.1 材料組分及細觀結(jié)構(gòu)設(shè)計 243
6.5.2 柔性隔熱氈力學性能 243
6.6 透波隔熱材料 247
6.6.1 材料組分與細觀結(jié)構(gòu)設(shè)計 247
6.6.2 陶瓷纖維透波隔熱瓦 248
6.6.3 納米透波隔熱材料 251
6.7 典型隔熱材料的應(yīng)用 254
6.8 小結(jié) 260
參考文獻 260
第7章 長時熱透波材料 263
7.1 概述 263
7.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 263
7.3 長時熱透波材料研究進展 266
7.3.1 長時熱透波材料設(shè)計 266
7.3.2 長時熱透波材料制備 269
7.4 長時熱透波材料應(yīng)用評價 277
7.4.1 多孔氮化硅陶瓷材料 277
7.4.2 連續(xù)氮化硅纖維增強熱透波復合材料 278
7.4.3 氧化鋁纖維增強熱透波復合材料 279
7.5 小結(jié) 281
參考文獻 281
第8章 熱疏導與熱管理材料283
8.1 概述 283
8.2 疏導式熱防護材料 283
8.2.1 疏導式防熱結(jié)構(gòu)設(shè)計 284
8.2.2 高導熱C/C復合材料 286
8.3 熱管理材料 295
8.3.1 熱管理材料設(shè)計 297
8.3.2 相變材料的封裝 298
8.3.3 金屬泡沫增強相變復合材料 304
8.3.4 高導熱碳泡沫增強相變復合材料 307
8.4 熱疏導與熱管理應(yīng)用研究 313
8.4.1 高導熱C/C復合材料在疏導式熱防護中的應(yīng)用研究 313
8.4.2 相變復合材料在熱管理中的應(yīng)用研究 316
8.5 小結(jié) 318
參考文獻 318
第9章 熱密封與熱連接材料 322
9.1 概述 322
9.2 熱連接用高溫膠黏劑 322
9.2.1 耐高溫膠黏劑材料體系分類 323
9.2.2 耐高溫膠黏劑密封劑研究與應(yīng)用 327
9.3 熱密封材料 336
9.3.1 國外熱密封結(jié)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀 338
9.3.2 熱密封陶瓷材料設(shè)計與驗證 340
9.3.3 熱密封高變形密封材料設(shè)計與驗證 347
9.4 小結(jié) 355
參考文獻 356
第10章 熱防護與熱結(jié)構(gòu)材料性能測試與評價 361
10.1 概述 361
10.2 高溫力學性能測試 361
10.2.1 國內(nèi)外研究進展 361
10.2.2 典型熱防護及熱結(jié)構(gòu)材料高溫力學性能測試與分析 362
10.3 熱物理性能測試 367
10.3.1 熱導率測試 367
10.3.2 比熱容測試 370
10.3.3 熱膨脹性能測試 371
10.3.4 高溫熱輻射性能測試 375
10.3.5 介電性能測試 378
10.4 熱防護與熱結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量評價 380
10.4.1 射線檢測技術(shù) 380
10.4.2 紅外無損檢測技術(shù) 384
10.4.3 超聲檢測技術(shù) 386
10.5 小結(jié) 390
參考文獻 390