FSU團隊為超快飛行器開發碳納米管隔熱板


佛羅里達州農工大學–佛羅里達州立大學(FSU)工程學院的研究人員來自FSU高性能材料研究所(HPMI),正在開發一種由碳納米管和巴基紙制成的隔熱板的設計,以更好地保護超快飛行器。
 
  超高速飛行器,例如衛星,火箭和噴氣飛機,通常由碳纖維增強的聚合物復合材料制成,這些復合材料需要屏蔽熱量以延長其使用壽命。現有的隔熱罩通常要比其保護的底座厚,因此HPMI團隊著手設計并制造出非常薄的類似皮膚的隔熱罩,既可以保護飛行器,又可以是支撐結構。
 
  HPMI主任理查德·梁教授(Richard Liang教授)解釋說:“目前,我們的飛行系統變得越來越高速,甚至進入了音速五倍的高超音速系統。當您的速度如此之高時,表面會有更多的熱量。因此,我們需要一個更好的熱保護系統。”
 
  巴基紙,碳納米管片(圓柱狀的碳原子的連接六邊形)一直是HPMI研究的重點。 巴基紙具有出色的導熱和導電能力,因此似乎很適合該項目。工程團隊將巴基紙浸入酚醛樹脂混合物中,以制造出一種重量輕,柔軟且耐用的材料,足以保護超快飛行器免受飛行過程中產生的強烈熱量的傷害。
 
  測試了各種厚度的隔熱板,包括對樣品施加火焰以確保下面的碳纖維層不被損壞以及彎曲樣品以確保它們保持強度的測試。用巴基紙制成的樣品在散發熱量方面比對照樣品好,并且保持堅固和靈活。對于航空航天工業而言,至關重要的是,與通常用于隔熱板的陶瓷相比,輕質測試樣品在高溫下不易破裂。
 
  美國空軍科學研究所部分支持該項目,HPMI團隊希望將來繼續對該小組進行研究。