高效隔热材料结构与性能研究

以陶瓷隔热瓦和纳米隔热材料为研究对象,揭示了高效隔热材料结构与性能的关系.研究结果表明:随着密度的增加,隔热材料室温热导率和力学性能随之增加；陶瓷隔热瓦平面方向和厚度方向的结构和性能存在明显差异；复合纳米结构后,材料的隔热性能明显提高；室温热导率从43 mW/(m·K)降低至36 mW/(m·K)；添加少量功能添加物后,材料的高温隔热性能进一步提高,高温考核中背面温度从668℃降低到576℃.同时介电常数从2.2％增加到6.6％；通过气相超临界工艺在材料表面接枝有机基团,材料表面疏水状态发生显著变化,材料具备了防水和低吸潮的特性.  

组合结构对多层反射纳米材料高温隔热性能的影响

以超薄纳米隔热材料为间隔物、金属箔为反射层制备了多层反射纳米隔热材料,通过改变隔热材料的组合结构测试其隔热效果.结果表明:在研究范围内增加不锈钢箔层数、将不锈钢箔放置在低温区或在低温区用铝箔替代不锈钢箔都对隔热效果有利；测试温度高时隔热效果更好.  

柔性隔热材料体积变化率的研究

通过L9(34)正交试验分析了缝制工艺中的几种参数对体积变化率的影响,分析得到产品厚度和缝线间距是影响尺寸变化率的主要影响因素.经过分析和实验验证,提出通过合理分配缝线间距来调整缝线张力的方法,控制异性结构柔性隔热材料的变形问题.  

超高温刚性隔热材料的制备及性能

针对新型航天飞行器高温隔热(约1 500℃)的迫切需求,开展了超高温刚性隔热材料的制备和性能研究。采用陶瓷纤维和无机粘结剂,经过湿法抽滤成型、高温热处理等工艺制备了刚性隔热材料。对材料的微观结构、热物理和力学性能进行了表征、测试。结果表明:纤维有效粘结在一起;通过改变纤维和粘结剂的比例,可以调节材料性能;热导率、力学性能与密度近似呈直线关系。材料在1 500℃经1 h处理后线收缩率<2%,密度为0.3～0.5 g/cm3,热导率为0.06～0.09 W/(m.K),压缩强度为0.6～1.2 MPa。  

湿热、盐雾和霉菌对氧化铝纳米隔热材料的性能影响

以氧化铝纳米隔热材料为研究对象,开展了湿热、盐雾和霉菌对材料的性能影响研究。结果表明:湿热环境下,密度为0.45 g/cm3的材料室温下热导率由0.031 W/(m·K)增加到0.047 W/(m·K);盐雾环境下,热导率由0.031 W/(m·K)显著增加到0.136 W/(m·K);霉菌环境下,热导率基本保持不变为0.031 W/(m·K)。分析了材料表面与上述环境的相互作用,发展了材料表面防潮技术。经防潮后的氧化铝纳米隔热材料疏水性显著提高,接触角均超过90°。再经贮存环境试验考核,发现材料基本不受湿热、盐雾和霉菌的影响。  

高辐射涂层对刚性隔热瓦性能的影响

文摘由二硅化钼和玻璃料等组成制备了一种刚性隔热瓦表面使用的高辐射涂层,研究了高辐射涂层对刚性隔热瓦结构、力学性能、防水特性、辐射特性、辐射加热试验、风洞试验和深空碎片高速撞击试验的影响规律。结果表明:刚性隔热瓦表面高辐射涂层为致密梯度结构,表面平整,辐射系数大于0.85,防水效果好;高辐射涂层提高了材料的弯曲强度和肖氏硬度;厚度方向的拉伸强度因为涂层和基体的不匹配降低了近50%;石英灯辐射加热试验中,致密的高辐射涂层提高了表面黑度,吸收更多热量使表面温度升高,背面温度上升快。风洞试验中,高辐射涂层将气动加热辐射掉一部分,降低了表面温度从而使材料具有更低的背面温度;含高辐射涂层的刚性隔热瓦能经受典型空间碎片冲击,未产生致命性的破坏。  

陶瓷隔热瓦轻量化制备

针对航天器减重的需求，开展了陶瓷隔热瓦轻量化制备研究。一方面不改变隔热瓦的组分和基本工艺参数，仅改变致密化程度得到较低密度（0.25~0.30 g/cm³）的隔热瓦，研究其微观结构、热导率、力学性能和高温隔热效果随密度的变化规律；另一方面，改变隔热瓦的烧结温度或引入短纤维，分析参数改变对隔热瓦热导率和力学性能的影响。结果表明：密度减小会降低隔热瓦的室温热导率，同时力学性能及高温隔热效果也会下降；提高烧结温度是提高低密度隔热瓦力学性能的有效途径，不同长、短纤维比例对热导率和力学性能无明显影响。  

网络编码在无线通信系统物理层中的应用

在对网络编码技术概念及发展现状的研究基础上,分析网络编码在无线通信系统物理层中的应用,重点研究物理层网络编码技术以及网络编码与信道编码的联合设计,并进行综述.一方面,介绍物理层网络编码机制,对物理层网络编码的主要研究热点进行分类,包括物理层网络编码的编解码设计、同步问题、与其他传输技术的结合、信息容量分析以及应用场景扩展,总结现有成果及发展方向.另一方面,研究不同网络编码与信道编码联合设计方案,根据设计的不同角度,将其归纳为结合信道编码的类型、改造软信息处理的方式、利用物理层网络编码及考虑不同的系统场景.