高焓化学非平衡流条件下C/SiC复合材料的催化性能

• 作者: 刘丽萍 张军 王一光 王国林 罗磊
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 高焓化学非平衡流 C/SiC 表面催化特性 测试与评价 等离子体风洞
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 材料工程与机械制造
• 页码范围: 226-234
• 页数: 9页
• 分类号: V211.71
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2017.21696

摘要

碳化硅陶瓷基复合材料(C/SiC)成为最有希望满足临近空间高超声速飞行器热防护要求的耐高温关键材料之一,其在高焓化学非平衡流条件下的催化性能是评估新一代高超声速飞行器表面气动热载荷,热防护系统精细化设计的关键参数.基于1 MW高频等离子体风洞,采用已建立起的防热材料催化特性试验测试方法开展了C/SiC材料在驻点压力分别为1.0、1.8、3.3和6.0 kPa,焓值为19.3～35.9MJ/kg范围内的高焓离解空气环境下,在表面温度为1 453～2 003 K范围内的表面催化反应复合效率随表面温度和表面原子压力的变化关系研究.试验结果表明:C/SiC材料在高温条件下的表面催化复合效率应该同时被定义为表面温度、驻点压力和原子分压的函数.根据试验所得到的催化数据,计算了采用C/SiC作为钝头体材料的美国某典型飞行器(飞行高度H=73 km,飞行速度U=6.478 km/s,钝头体半径Rn=410mm)的气动热环境参数,获得了考虑完全催化和有限催化条件下飞行器表面温度变化历程,结果进一步验证了飞行器热防护系统所承受的气动热载荷以及表面温度响应在很大程度上受到防热材料表面催化特性的影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王一光	西北工业大学超高温结构复合材料重点实验室	18	51	4.0	6.0
2	张军	中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所	28	45	4.0	5.0
3	王国林	中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所	16	87	5.0	9.0
4	刘丽萍	中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所	10	23	3.0	4.0
8	罗磊	西北工业大学超高温结构复合材料重点实验室	3	15	2.0	3.0