李健芳
,
何飞
,
赫晓东
材料科学与工艺
为了改善传统应用的多层隔热材料的耐温及隔热效果等性能,以耐高温硅酸铝纤维纸和石英纤维网为基体材料,疏水性SiO_2 气凝胶颗粒为隔热填料,采用粘结工艺制备了新型耐高温多层隔热结构.采用石英灯阵列光电加热装置测试该结构冷面温度随时间的变化情况,采用PBD-02P平板导热仪测试各个指定温度下的导热系数,采用扫描电镜表征胶层的微观形貌.研究改变疏水性SiO_2 气凝胶颗粒添加量对导热系数的影响,结果表明,当疏水性SiO_2 气凝胶颗粒与耐高温胶粘剂质量比为2:40时制备出的试样具有最低导热系数.这种新型耐高温多层隔热结构最高使用温度可达1000 ℃,平均密度小于0.25 g/cm~3,热面温度为1000℃时最佳配比试样的导热系数仅为0.080 W/(m·K).该结构优异的综合性能能够很好地应用于航空航天隔热领域.
关键词:
高温
,
多层隔热结构
,
SiO_2气凝胶
,
热导率
李东辉
,
夏新林
,
艾青
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.01.005
建立了高温多层隔热结构传热计算模型,采用蒙特卡罗方法模拟每个半透明隔热材料层内的一维辐射传递,采用有限体积法对多层隔热结构辐射导热耦合换热能量方程进行求解,对多层隔热结构的瞬态传热及热响应进行了数值模拟分析,研究了反射屏个数等因素的影响.结果表明,反射屏对多层结构隔热性能的影响取决于隔热材料的辐射特性与导热性能,当隔热材料衰减系数小时,将屏布置于高温区可提高隔热性能,当衰减系数大时,反射屏布置在低温区进行蓄热则更加有利.
关键词:
多层隔热结构
,
热辐射
,
导热
,
耦合传热
