可焓变纳米隔热材料的数值模拟和试验研究
Missiles and Space Vehicles（2022）
摘要
在纳米隔热材料中增加相变或热解吸热的可焓变组分,可以显著增加纳米隔热材料的吸热能力,提升飞行器热防护结构的隔热时长.针对纳米隔热材料的孔隙内焓变量以及产物动态扩散速率难以准确测量的问题,开展了基于分子动力学的纳米孔隙内焓变与传输过程的仿真计算与样件测试,分析纳米孔隙的尺度对焓变过程的影响.结果显示,小孔径(小于4nm)的孔隙会对显著影响相变产物的聚集态和产物扩散行为,提升相变产物由固态/液态到气态的相变点和对水蒸气的阻碍作用.同时纳米隔热材料的热导率与石英灯背温测试结果显示,存在可焓变组分的最佳粒径,使隔热性能达到最优,为进一步提高纳米隔热材料的隔热性能提供了一种思路和方法.
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