适用于长时间烧蚀防热的蜂窝增强低密度材料
邓火英
谭
谭朝元梁馨
（航天材料及工艺研究所，北京100076）
孙红卫
文摘针对长时间烧蚀防热对防热材料的需求，研制了两种蜂窝增强低密度烧蚀防热材料，采用电弧风洞加热设备对其防热性能进行了考核，并对其力学及热物理性能进行了研究。结果表明，在两种长时间(1000 5左右）热环境的考核下，蜂高增强低密度材料烧蚀后背面温度均低于200℃，表面碳层均匀、完整，无明显烧蚀量，显示了优异的隔热性能和良好的抗气流冲剧能力。
关键调长时间，烧蚀，蜂窝增强低密度，防热
中图分类号：TB34
D0I:10. 3969/j. issn. 10072330.2014.01.018
TheLowDensityMaterialsReinforcedbyHoneycomb forLongTimeAblationandThermalProtection
DENG Huoying
TANJue
TAN Zhaoyuan
LIANG Xin
SUN Hongwei
( Aerospace Research Institute of Materials & Processing Technology, Beijing100076)
AbstractTwo kinds of low density ablative thermal protection materials reinforced by honeycomb was developed according to the requirements of long time ablation and thermal protection. Arc heated wind tunnel experimental were applied to test their property of thermal protection. Their mechanical property and thermophysical property were re-searched also. The carbon layer of the low density materials reinforced by honeycomb on the surface was even and intact after ablation without erosion markedly while the back temperatures were below 200°C under.the two long time(1 000 s) heat environment and excellent heat-insulating property and well poperty of resisting the flush of gas flow was displayed.
Key wordsLong time, Ablation, Low density materials reinforced by honeycomb, Thermal protection
0引言
随着高速飞行器研制的开展，对热防护材料在较低热流、较高气流剪切力、长时间条件下的烧蚀隔热性能提出了更高的要求，需要研制适用于长时间烧蚀防热的轻质防热材料。目前，国外长时间飞行器（如 X-51A）主要采用高温合金、柔性隔热毡或轻质烧蚀泡沫防热"]。
低密度烧蚀材料（≤1.0g/cm"）应用于运载火箭主动段防热、星际探测器和返回式航天器等高熔、低热流密度和较长时间烧蚀环境下，具有不可替代的重要作用[2-71。本文针对长时间烧蚀防热用轻质高效防热材料的需求，研制了两种蜂窝增强低密度烧蚀防热材料，采用电弧风洞加热设备对其防热性能进行了考核，并对蜂窝增强低密度烧蚀防热材料的力学及热
物理性能进行了研究。 1实验
收稿日期：2013-10-30
1.1材料
蜂窝增强低密度烧蚀材料A、B，密度分别约为
0.7.0.55g/cm。 1.2性能测试
蜂窝增强低密度烧蚀材料的拉伸性能、平面压缩性能分别按DgESJ7—99、DgESJ4—99标准测试。热导率、比热容、线胀系数分别按DqESJ20—99、GJB330A一 2000、DqESJ19一99标准测试e蜂窝增强低密度烧蚀材料的烧蚀防热性能采用电弧风洞加热设备进行考核，监测试验件的表面及背面温度历程，计算试验件的质量烧蚀率和线烧蚀率。热环境1：热面最高温度约1 700℃，试验时间约1300s，材料厚度20mm。热环境 2：热面最高温度约1400℃，试验时间约1000s，材料
厚度24mm。 2结果与讨论 2.1力学性能
作者简介：邓火英，1981年出生，硕士，主要从事结构及功能复合材料研究。E-mail;tangjue28@sohu.con
宇航材料工艺http://www.yhclgy.com2014年第1期万方数据
—89