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船舶钢结构舱室燃油火灾温升及安全防护研究 被引量:1
1
作者 王馨 武红梅 +3 位作者 姚圣姿 陈慧玺 张宇伦 王耀斌 《船海工程》 北大核心 2025年第2期12-18,共7页
通过搭建全尺度高大舱室和普通舱室火灾实验平台,设置热电偶串采集温度数据,并开展了多工况试验,在利用集总热容法建立热平衡方程后根据试验结果验证了顶棚钢结构温升模型,其计算值与实验值最大误差不超过20%;采用FDS软件建立仿真模型,... 通过搭建全尺度高大舱室和普通舱室火灾实验平台,设置热电偶串采集温度数据,并开展了多工况试验,在利用集总热容法建立热平衡方程后根据试验结果验证了顶棚钢结构温升模型,其计算值与实验值最大误差不超过20%;采用FDS软件建立仿真模型,对比试验与仿真结果,发现FDS模拟能较好重现火灾过程,相对误差在20%以内;此外研究硅酸钙板隔热特性,发现硅酸钙板受火时能保持完整,且在高大舱室中8 mm硅酸钙板防护效果好,普通舱室中30 mm硅酸钙板防护效果佳。该研究可为船舶防火设计中板材厚度选择提供参考,并有助于提升船舶防火能力。 展开更多
关键词 舱室火灾 全尺度实验 FDS数值模拟 顶棚钢结构温度 热防护材料
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适用于蜂窝增强低密度材料的抗氧化涂层研究
2
作者 邓火英 方洲 +2 位作者 潘艳 左小彪 代晓伟 《宇航材料工艺》 北大核心 2025年第1期76-80,共5页
研制开发出了一种适用于蜂窝增强低密度防热材料的抗氧化涂层,研究了抗氧化涂层的工艺性、表面结构、热稳定性,并采用马弗炉烧蚀实验、等离子烧蚀试验以及辐射加热试验对其烧蚀性能进行了考核。结果表明:抗氧化涂层的溶剂含量范围应为25... 研制开发出了一种适用于蜂窝增强低密度防热材料的抗氧化涂层,研究了抗氧化涂层的工艺性、表面结构、热稳定性,并采用马弗炉烧蚀实验、等离子烧蚀试验以及辐射加热试验对其烧蚀性能进行了考核。结果表明:抗氧化涂层的溶剂含量范围应为25%~75%,适用期大于165 min,涂层厚度≤300μm。酚醛树脂STN-1的涂层热稳定性优于甲基苯基硅橡胶218-1。涂层经历800℃/10 min后出现了比较明显的陶瓷化现象。在1 MW/30 s和1.5 MW/30 s这两个条件下均形成了坚硬、致密的碳层。在2 000℃/300 s的辐射加热环境下,有涂层的蜂窝增强低密度防热材料背面温度降低了10℃,且碳层强度更高。 展开更多
关键词 蜂窝增强 防热材料 抗氧化涂层 烧蚀
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热防护材料缺陷红外脉冲热波光流成像检测
3
作者 潘诚浩 高尚 +3 位作者 狄韬 王浩 马立军 江剑 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第5期187-199,共13页
针对热防护材料多孔结构和隔热特性导致非均匀加热下局部升温较快,横向热扩散效应显著的问题,文中基于光流法提出一种具有横向热流抑制(Transverse Heat Flow Suppression,THFS)的红外脉冲热波光流成像法。首先,通过光流法推导得到沿X... 针对热防护材料多孔结构和隔热特性导致非均匀加热下局部升温较快,横向热扩散效应显著的问题,文中基于光流法提出一种具有横向热流抑制(Transverse Heat Flow Suppression,THFS)的红外脉冲热波光流成像法。首先,通过光流法推导得到沿X方向和Y方向的热流矢量方程,并通过逆热扩散得到THFS图像序列方程。然后,通过COMSOL仿真建立不均匀线性脉冲热流激励三维热波模型,初步验证快速傅里叶变换结合THFS具有较好的归一化幅值/相位。在试验中,制备了16个不同直径与深度平底孔的热防护材料试件进行验证,并通过局部阈值分割方法量化缺陷位置及大小。试验结果表明,红外脉冲热波光流成像能够对最小径深比为5,最小直径6 mm的缺陷开展检测,最大误差为5.17%,较传统方法误差降低7.5%,信噪比最大提升17.98%,证明该方法能够有效抑制热防护材料非均匀加热下横向热扩散显著的问题。 展开更多
关键词 横向热流抑制 红外脉冲热波光流成像 有限元分析 缺陷检测 热防护材料
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运载火箭表面防护技术及其研究进展
4
作者 熊书强 王一名 +6 位作者 袁佳熙 王军 杨洋 卢鹉 张崇印 鞠鹏飞 朱新远 《表面技术》 北大核心 2025年第14期1-11,共11页
运载火箭是将人类制造的卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等各种航天器推向太空的重要载具,其中运载火箭表面防护技术是其成功发射的重要保障。概述了运载火箭表面防护技术,主要包括烧蚀性热防护涂层技术、非烧蚀性热防护涂层技术、... 运载火箭是将人类制造的卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等各种航天器推向太空的重要载具,其中运载火箭表面防护技术是其成功发射的重要保障。概述了运载火箭表面防护技术,主要包括烧蚀性热防护涂层技术、非烧蚀性热防护涂层技术、环境适用性表面涂层技术和低温绝热材料技术等。烧蚀性热防护涂层是通过质量损耗带走热量的一种有机涂层,可分为两类:环氧类烧蚀防热涂层和硅橡胶类烧蚀防热涂层,前者存在附着力好的优点,但是高温易开裂,涂层韧性差,适用于较低热流密度防护;后者耐温性好,但存在烧蚀易粉化的缺点。非烧蚀性热防护涂层是一类高红外辐射率的陶瓷无机涂层,国外已经发展了三代非烧蚀性热防护涂层材料体系,适用于可重复运载火箭关键部位的热防护,但国内研究基础与工程能力相对不足。环境适用性表面涂层主要用于应对运载火箭地面发射时面临高盐雾、高湿热、高辐射等环境工况,发展了防辐射、抗静电等防护涂层。低温绝热材料起到超低温液氧/液氢工况保温隔热的作用,主要有泡沫材料和气凝胶材料,前者较后者施工工艺更为灵活,满足复杂形状的高效隔热。总结了近年来国内外运载火箭表面防护技术的发展现状和趋势,介绍了运载火箭卫星整流罩、推进剂贮箱和舱体尾部等不同部位面临的不同防隔热需求,为相关的研究工作提供了技术参考。 展开更多
关键词 运载火箭 表面防护 防热涂层 功能涂层 绝热材料
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纤维异质化结构/防热一体化复合材料的制备
5
作者 朱培源 高守臻 +3 位作者 徐国芬 王磊 黄振强 安振河 《塑料工业》 北大核心 2025年第7期117-121,136,共6页
针对超高声速飞行器等对承载能力和防热功能的要求,采用模压成型工艺制备纤维异质化结构/防热一体化复合材料,其中防热层采用高硅氧纤维/苯并噁嗪(BZ)复合材料,结构层采用碳纤维/聚酰亚胺(PI)复合材料,并研究了固化工艺对结构/防热一体... 针对超高声速飞行器等对承载能力和防热功能的要求,采用模压成型工艺制备纤维异质化结构/防热一体化复合材料,其中防热层采用高硅氧纤维/苯并噁嗪(BZ)复合材料,结构层采用碳纤维/聚酰亚胺(PI)复合材料,并研究了固化工艺对结构/防热一体化复合材料性能的影响,利用三维超景深显微镜、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、烧蚀试验机、电子万能试验机对复合材料的化学结构力学性能、微观形貌和烧蚀性能进行表征。结果表明,BZ树脂和PI树脂完成了共固化;一体化复合材料的力学性能优于BZ复合材料;PI预浸料预处理,在3 MPa压力下成型的PI/BZ-3具有最好的综合力学性能,其拉伸强度为457.1 MPa,弯曲强度为398.6 MPa,层间剪切强度为24.97 MPa;一体化复合材料的热分解起始温度为394.7℃,800℃热失重为13.6%;一体化复合材料的质量烧蚀率为0.080 g/s,线烧蚀率为0.072 mm/s,与BZ复合材料相比综合烧蚀性能无明显损失。 展开更多
关键词 结构/防热一体化复合材料 苯并噁嗪 聚酰亚胺
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可重复使用热防护材料研究进展 被引量:5
6
作者 李俊宁 冯志海 +1 位作者 张大海 胡子君 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-10,共10页
具有轻量化、耐高温、高抗损伤、重复使用、易于维护等性能的热防护材料是空天往返飞行器的关键材料,影响飞行器的先进性、可靠性、维护性和经济性。本文针对可重复使用飞行器机身大面积、头锥、翼前缘以及控制面等部位所需的热防护材料... 具有轻量化、耐高温、高抗损伤、重复使用、易于维护等性能的热防护材料是空天往返飞行器的关键材料,影响飞行器的先进性、可靠性、维护性和经济性。本文针对可重复使用飞行器机身大面积、头锥、翼前缘以及控制面等部位所需的热防护材料,综述了刚性隔热瓦、柔性隔热毡、抗氧化C/C、C/SiC、TUFROC等可重复使用热防护材料的发展历史、研究现状及在飞行器上的应用情况。总结了高温服役过程中典型热防护材料的损伤及性能衰减行为,并提出以材料损伤为基础,研究材料的可重复使用性能及寿命预测方法。最后,提出研制高性能可重复使用热防护材料、发展热防护材料可重复使用理论方法与标准、建立可重复使用热防护材料数据库是该领域今后需要重点关注的方向。 展开更多
关键词 热防护材料 重复使用 损伤
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气凝胶复合材料在干式潜水服内胆隔热性能提升中的应用 被引量:4
7
作者 马亮 俞旭华 +4 位作者 刘文武 李慈 方以群 李俊 徐佳骏 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期181-188,共8页
为提升干式潜水服内胆的隔热性能,并探究气凝胶复合材料在潜水服内胆中的水下应用潜力。选择絮片型、发泡型及非织造布型气凝胶复合材料,采用绗缝工艺技术模拟材料在水下的受压状态,研究其在压缩状态下的隔热性能,然后,制作潜水服内胆,... 为提升干式潜水服内胆的隔热性能,并探究气凝胶复合材料在潜水服内胆中的水下应用潜力。选择絮片型、发泡型及非织造布型气凝胶复合材料,采用绗缝工艺技术模拟材料在水下的受压状态,研究其在压缩状态下的隔热性能,然后,制作潜水服内胆,通过暖体假人实验及真人水下实验测试其隔热性能。结果表明,絮片型气凝胶复合材料的水下适用性优于絮片型新雪丽棉;发泡型及非织造布型气凝胶复合材料的热阻受压强影响小,也较适用于水下环境;在真人实验过程中,潜水员的核心温度始终大于37℃,证明所研制的气凝胶复合材料内胆具有良好的水下隔热效果。研究结果可为受压环境下防护服隔热材料的应用方法提供指导建议。 展开更多
关键词 干式潜水服 气凝胶复合材料 隔热内胆 隔热性能 水下保暖 防寒
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聚合物表面空间环境防护涂层热应力分析方法研究进展 被引量:1
8
作者 徐梦芸 张锦麟 +6 位作者 马佳玉 唐登航 许文彬 王亮 谷红宇 章俞之 宋力昕 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期115-136,共22页
柔性聚合物材料作为航天器表面用关键材料,易受到空间环境的协同损伤,在其表面制备防护涂层是实现长期服役的重要技术。但由于常用防护涂层与基体间的性能差异,涂层易因应力出现开裂和剥落,因此应力分析对于材料的设计和优化非常重要。... 柔性聚合物材料作为航天器表面用关键材料,易受到空间环境的协同损伤,在其表面制备防护涂层是实现长期服役的重要技术。但由于常用防护涂层与基体间的性能差异,涂层易因应力出现开裂和剥落,因此应力分析对于材料的设计和优化非常重要。对于涂层应力的分析方法,主要可以分为基于试验测量以及基于数值仿真的有限元分析方法两类。梳理目前常见的试验测量方法,分析有损法和无损法试验测量的应用,整理归纳基于数值仿真的有限元分析方法的原理以及相关应用,比较不同方法的优缺点,总结其局限性以及应用前景。不同应力测试分析方法在材料的服役寿命和失效形式预测中发挥了重要作用,但传统的机械有损测量方法难对应力情况进行实时监测,近年来发展起来的无损法也存在一定的应用局限性,有限元模拟具有实时、全面的应力测量优点,但是与实际涂层模型具有一定的差距。基于目前试验方法与有限元仿真各自的局限性,提出将有限元仿真与试验表征结合成为进一步指导涂层设计的有效方法,有望有效预测涂层失效机制,优化涂层材料制备工艺,开发具有低应力结构的涂层材料,为聚合物表面用关键涂层材料的轻量化发展和长期可靠服役提供技术支撑。 展开更多
关键词 聚合物材料 空间环境防护涂层 热应力 应力分析方法 有限元模拟
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新型热防护材料研究进展 被引量:3
9
作者 项舒琪 卢业虎 《丝绸》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期95-105,共11页
为分析热防护材料领域研究现状和未来发展趋势,文章采用信息可视化、网络分析的研究方法,以Web of Science(WOS)数据库及中国知网(CNKI)数据库中近30年(1993年1月—2023年6月)热防护材料相关的文献作为数据来源绘制可视化信息图谱,对发... 为分析热防护材料领域研究现状和未来发展趋势,文章采用信息可视化、网络分析的研究方法,以Web of Science(WOS)数据库及中国知网(CNKI)数据库中近30年(1993年1月—2023年6月)热防护材料相关的文献作为数据来源绘制可视化信息图谱,对发文量、发文国家地区和机构、研究方向、核心作者、关键词等元素逐一进行分析,剖析热防护材料研究领域的发展动态、研究热点及前沿趋势。结果显示,美国、中国为主要研究国家,在该领域居重要地位;LI J(Li Jun)、SONG G W(Song Guowen)、SU Y(Su Yun)、LU Y H(Lu Yehu)、王云仪、朱方龙等作者为该领域的核心作者,在热应激、热防护服的研究中具有重要影响力;热防护服的热防护性与传热机制、人体的热生理与热舒适为活跃的研究主题与研究热点;相变材料、气凝胶、形状记忆织物、蜂窝夹芯织物、三维间隔织物为当前的研究热点材料,新型热防护材料的研发、服装内部结构的优化是未来研究中有效应对热应激的解决方法,是兼顾热防护服的热防护与热舒适平衡的重要途径。 展开更多
关键词 热防护材料 CITESPACE 可视化分析 热应激 热舒适 热防护性
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碳化材料的烧蚀性能参数辨识方法 被引量:1
10
作者 程莫瀚 李文光 王志 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1384-1391,共8页
针对碳化材料烧蚀性能参数测量难度大的问题,对基于优化算法的烧蚀性能参数辨识方法进行了研究。根据一维连续模型描述碳化烧蚀材料的内部热响应情况,与公开试验数据进行对比验证,各测量点计算误差均小于15%。采用基函数表征法对材料碳... 针对碳化材料烧蚀性能参数测量难度大的问题,对基于优化算法的烧蚀性能参数辨识方法进行了研究。根据一维连续模型描述碳化烧蚀材料的内部热响应情况,与公开试验数据进行对比验证,各测量点计算误差均小于15%。采用基函数表征法对材料碳化前后的比热容和导热率进行表征,基函数选取为切比雪夫多项式。根据PICA材料的温度测试试验数据,对材料的热解动力学参数和基函数的待定系数采用遗传算法进行辨识,将辨识得到的材料烧蚀性能参数代入一维连续模型中进行计算,与验证工况下的试验数据进行比对,计算得到的温度曲线平均相对误差小于10%。 展开更多
关键词 热防护材料 烧蚀性能 参数辨识 优化算法 数值计算
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热防护材料烧蚀模型的研究进展 被引量:1
11
作者 卞晨杰 孙得川 杜礼明 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1509-1523,共15页
对国内外热防护材料烧蚀模型的研究进展进行了综述。首先介绍了非涂层类和涂层类材料的热化学烧蚀模型,然后阐述了发动机内防护材料受颗粒和气流侵蚀的模型,最后讨论了飞行器外防护材料的机械剥蚀模型。分析表明:热化学烧蚀模型主要基... 对国内外热防护材料烧蚀模型的研究进展进行了综述。首先介绍了非涂层类和涂层类材料的热化学烧蚀模型,然后阐述了发动机内防护材料受颗粒和气流侵蚀的模型,最后讨论了飞行器外防护材料的机械剥蚀模型。分析表明:热化学烧蚀模型主要基于体烧蚀和表面烧蚀守恒方程,但现有表面烧蚀方程中缺乏对气流侵蚀和机械剥蚀的描述,体烧蚀方程中也未能体现炭层的多孔介质特性;颗粒和气流侵蚀模型中,一般将临界孔隙度作为炭层破坏的判据,建立表面剪切应力和孔隙率的经验关系式;机械剥蚀模型中,普遍将现象与侵蚀机制结合,未考虑材料内部性能演变和破坏机制。未来有必要重视飞行器外防护涂层材料的研究,建立更为精准的气流侵蚀、力学剥蚀模型,并与热化学烧蚀模型耦合。 展开更多
关键词 飞行器 热防护材料 烧蚀模型 气流侵蚀 机械剥蚀
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树脂基防隔热一体化热防护复合材料高温性能演变分析 被引量:6
12
作者 李昊 宋世聪 +5 位作者 张炫烽 王国庆 王程豪 吴伟旭 朱小飞 吴战武 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期180-187,共8页
采用溶胶-凝胶-常压干燥的方法,以耐热杂化酚醛树脂(PF)为基体,复合碳纤维编织物(CF)制备树脂基防隔热一体化热防护复合材料(PF/CF-HT01)。利用热分析(TG)、电子万能试验机研究材料热稳定性和高温力学性能,利用氧乙炔装置研究材料耐烧... 采用溶胶-凝胶-常压干燥的方法,以耐热杂化酚醛树脂(PF)为基体,复合碳纤维编织物(CF)制备树脂基防隔热一体化热防护复合材料(PF/CF-HT01)。利用热分析(TG)、电子万能试验机研究材料热稳定性和高温力学性能,利用氧乙炔装置研究材料耐烧蚀性能,利用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射仪(XRD)研究材料微观结构演变过程。结果表明:空气中树脂基体的初始分解温度为387.3℃,最大分解温度为644.7℃,800℃时残炭率为13.8%;复合材料初始分解温度为405.3℃,800℃时残炭率为42.8%;复合材料常温压缩强度最大为542.6 MPa,经1 000℃原位热处理30和60 s后的最大压缩强度分别为166.2和149.9 MPa。复合材料具有良好的防隔热一体化性能,其线烧蚀率可达0.039 mm/s,单次热考核结束时背温低于100℃、继续热传导后最高背温低于200℃。高温作用下材料快速陶瓷化形成致密的SiO2和BN瓷化层,赋予材料突出的耐烧蚀抗冲刷性能,而底层仍然保留着多孔结构使得材料保持较好的隔热性能。 展开更多
关键词 树脂基热防护材料 防隔热一体化 高温热考核 多孔材料 固体火箭发动机 隔热材料 酚醛树脂 碳纤维
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三明治结构防隔热一体化材料研究进展
13
作者 谢志强 陈志彦 +3 位作者 姜勇刚 冯军宗 李良军 冯坚 《南京工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第6期593-601,共9页
新型临近空间高速飞行器机身的大面积热防护系统,是飞行器抵抗外部气动加热、保护舱内设备不被烧毁、实现高速飞行的重要保障。随着飞行器向着高速化和小型化方向发展,其热防护系统对防隔热一体化材料性能提出了更高耐温、更低热导、更... 新型临近空间高速飞行器机身的大面积热防护系统,是飞行器抵抗外部气动加热、保护舱内设备不被烧毁、实现高速飞行的重要保障。随着飞行器向着高速化和小型化方向发展,其热防护系统对防隔热一体化材料性能提出了更高耐温、更低热导、更易安装等使用要求,新型高性能防隔热一体化材料是当前飞行器大面积热防护系统的重点研究方向之一。本文首先介绍以柔性纤维隔热毡和刚性陶瓷隔热瓦等为代表的高性能防隔热一体化材料的特点和应用;其次,综述近十年来出现的新型三明治结构防隔热一体化材料(SITPS)的研究进展,包括波纹芯、蜂窝芯、泡沫芯、折叠芯、晶格芯和缝合SITPS;最后,结合未来新型高速飞行器的更高需求和当前防隔热一体化材料性能提升面临的难点,对SITPS下一步的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 三明治结构 热防护系统 芯层结构 缝合结构 SITPS 隔热材料
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消防员灭火防护装备研究进展 被引量:2
14
作者 刘烨 王俊胜 +4 位作者 金星 王宏阳 鹿超 陈晓铮 夏建军 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第12期1636-1646,共11页
在当前自然灾害增多和城市化进程加速的背景下,火灾事故愈发频繁,合理使用灭火防护装备,对于保护一线消防员的人身安全和提高救援效率至关重要。本文综述了过去10余年消防员灭火防护服、消防头盔、灭火防护头套、呼吸防护装备、消防手... 在当前自然灾害增多和城市化进程加速的背景下,火灾事故愈发频繁,合理使用灭火防护装备,对于保护一线消防员的人身安全和提高救援效率至关重要。本文综述了过去10余年消防员灭火防护服、消防头盔、灭火防护头套、呼吸防护装备、消防手套和灭火防护靴等灭火防护装备的研究动态,重点介绍了灭火防护服各层面料中新材料的应用以及结构设计上的创新研究。总结分析了现有消防员灭火防护装备厚重、透气性不佳、舒适性差等问题,以及极端环境下防护装备缺乏、装备在智能化、集成化和兼容性等方面存在的不足。最后,从新材料和新技术应用、装备人机工效学、实景模拟评价方法、标准化和退役后循环利用等方面,提出了未来消防员灭火防护装备的全生命周期研究展望。 展开更多
关键词 灭火防护装备 隔热性能 功能材料 防火材料 舒适性 智能化
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气凝胶在防火和灭火领域的应用研究进展 被引量:3
15
作者 王伊辰 李思成 王学宝 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第12期1683-1689,共7页
气凝胶是一种新型的纳米多孔轻质固体材料,具有优异的隔热性能和吸附性能,在国民经济的多个领域展现出广阔的应用前景。本文首先简述了气凝胶的隔热机理和吸附机理,然后重点从防火保温材料、防火隔热材料、气凝胶灭火剂3个方面系统梳理... 气凝胶是一种新型的纳米多孔轻质固体材料,具有优异的隔热性能和吸附性能,在国民经济的多个领域展现出广阔的应用前景。本文首先简述了气凝胶的隔热机理和吸附机理,然后重点从防火保温材料、防火隔热材料、气凝胶灭火剂3个方面系统梳理了近年来气凝胶在防火和灭火领域的应用研究进展。并指出了气凝胶在防火和灭火领域应用存在的问题,如制备成本高、有机溶剂用量大和力学性能不佳等,并对未来气凝胶在防火和灭火领域应用研究的发展方向进行展望。 展开更多
关键词 气凝胶 防火保温材料 气凝胶防火涂料 气凝胶灭火剂 气凝胶消防服
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主动热防护技术及自发汗冷却材料的研究进展
16
作者 王泽铭 戴志伟 +3 位作者 彭康 苏磊 王红洁 杜玉森 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期101-106,共6页
热防护技术在航空航天等领域具有重要的应用,其中主动热防护技术通过在基体结构中外加冷却介质起到冷却效果,具有冷却效率高等优点。自发汗冷却技术是一种可实现“智能冷却”的新型主动热防护技术,本文对主动热防护技术及自发汗冷却材... 热防护技术在航空航天等领域具有重要的应用,其中主动热防护技术通过在基体结构中外加冷却介质起到冷却效果,具有冷却效率高等优点。自发汗冷却技术是一种可实现“智能冷却”的新型主动热防护技术,本文对主动热防护技术及自发汗冷却材料进行简要介绍,对自发汗冷却材料的基体材料和冷却介质进行分类总结,并分析了自发汗冷却材料的发展趋势。 展开更多
关键词 自发汗冷却 主动热防护 冷却介质 发汗材料
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调温服装研究进展与发展趋势的可视化分析
17
作者 罗森 朱达辉 严舒 《丝绸》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期104-116,共13页
为探析调温服装领域的研究现状和发展趋势,本文基于文献计量法与文献综述法,以中国知网CNKI数据库和Web of Science核心合集数据库中相关文献为数据来源,通过VOSviewer和CiteSpace两款可视化软件,对调温服装研究的年发文量、发文作者、... 为探析调温服装领域的研究现状和发展趋势,本文基于文献计量法与文献综述法,以中国知网CNKI数据库和Web of Science核心合集数据库中相关文献为数据来源,通过VOSviewer和CiteSpace两款可视化软件,对调温服装研究的年发文量、发文作者、发文机构、发文国家(地区)、关键词共现和聚类、关键词时间线等信息,进行科学知识图谱分析与描述性统计分析,以多维角度探索调温服装的研究热点与前沿。研究结果表明:2000年至今,国内外调温服装研究多应用于消防救援、医用防护、煤矿与隧道施工等处于极端工作环境的行业领域,且更加侧重于从人体生理反应数据对调温服装的性能进行优化,从服装逐步聚焦到着装者自身;调温方式、调温服装的性能评价、调温服装与人体生理指标的相互作用则是当前调温服装领域的研究热点;未来发展应以提升对轻量化、高效能的外源设备和新型调温材料的研发,建立健全相关的行业标准与生产技术规范,开展多维度的性能评价体系,立足于数智协同、研发多功能集成化的智能调温服装为主要方向。 展开更多
关键词 调温服装 降温服 加热服 热防护服 相变材料 可视化分析 体温调节 智能服装
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喷管热防护结构热应力的有限体积法研究
18
作者 梁冰 董瑞 +2 位作者 马源 刘晓刚 明平剑 《固体火箭技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期893-904,共12页
针对喷管热防护结构的热应力问题,采用有限体积法(FVM)建立了轴对称各向异性热应力求解算法,并开发了计算程序。该方法基于连续介质假设,应用FVM离散方法固体热弹性方程,采用体积源项方法处理轴对称问题,并通过矩阵转换处理弹性矩阵与... 针对喷管热防护结构的热应力问题,采用有限体积法(FVM)建立了轴对称各向异性热应力求解算法,并开发了计算程序。该方法基于连续介质假设,应用FVM离散方法固体热弹性方程,采用体积源项方法处理轴对称问题,并通过矩阵转换处理弹性矩阵与面积矢量以考虑材料的各向异性,材料界面处力学参数采用中心差分方法插值,通过迭代法解决材料力学参数随温度变化的非线性问题。为了验证所开发程序的准确性和有效性,使用4个基础算例进行了测试,并将计算结果与有限元法(FEM)进行了对比。结果表明,提出的算法能够准确求解各向异性复合材料的热应力问题;喷管扩张段尾部仿真结果显示热-机载荷共同作用下的位移量为机械载荷下的2.65倍。 展开更多
关键词 喷管 热防护材料 有限体积法 轴对称 热应力
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SiC界面热化学反应演化响应机理研究
19
作者 曹盈菲 叶致凡 +2 位作者 汤巨 赵瑾 文东升 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期96-104,I0002,共10页
超高温陶瓷是保障飞行器在极端热环境下安全服役的理想热防护材料之一,其中SiC组分由于其优异的力热性能已成为陶瓷基体或抗氧化涂层领域的研究热点。但由于目前尚未能清晰认知其在高温边界层内界面热响应演化的复杂机理,限制了其热防... 超高温陶瓷是保障飞行器在极端热环境下安全服役的理想热防护材料之一,其中SiC组分由于其优异的力热性能已成为陶瓷基体或抗氧化涂层领域的研究热点。但由于目前尚未能清晰认知其在高温边界层内界面热响应演化的复杂机理,限制了其热防护性能设计的进一步提升。为在微观尺度上研究SiC复杂界面演化及热响应机制提供新的可能,采用基于反应力场的反应分子动力学模拟方法,模拟了SiC界面的高温演化过程,并探究了界面在温度和压强变化下的热响应机理,包括热氧化反应及升华等;计算了典型工况下SiC界面的氧化反应速率、升华速率及烧蚀速率,并将计算获得的烧蚀后退速率结果与文献实验结果进行了对比,发现误差在10%以内,进一步验证了该方法在材料界面热化学反应定量计算方面应用的可行性。 展开更多
关键词 反应分子动力学 高温界面 SIC 热防护材料 烧蚀
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航天飞行器热防护系统及防热材料研究现状 被引量:39
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作者 邢亚娟 孙波 +2 位作者 高坤 王振河 杨毅 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期9-15,共7页
随着航天技术发展,飞行器的飞行速度更快,服役环境更加恶劣,有效的热防护系统是保证飞行器安全飞行的关键系统之一。本文综述了被动防热系统、主动防热系统和半被动防热系统3类热防护系统在航天飞行器上的应用现状,重点介绍了金属基复... 随着航天技术发展,飞行器的飞行速度更快,服役环境更加恶劣,有效的热防护系统是保证飞行器安全飞行的关键系统之一。本文综述了被动防热系统、主动防热系统和半被动防热系统3类热防护系统在航天飞行器上的应用现状,重点介绍了金属基复合材料、碳基复合材料、陶瓷基复合材料、树脂基复合材料和气凝胶材料,5类防热材料在航天领域的应用发展情况,并提出了航天飞行器未来热防护的发展趋势。 展开更多
关键词 飞行器 热防护系统 防热结构 防热材料
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