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來源：TECH_carbonfiber
航天事業(yè)一直是人類科技探索的前沿陣地，航天器在太空實驗及返回地球時，面臨著諸多技術(shù)難題。其中，航天器在重返大氣層時，會因劇烈摩擦產(chǎn)生極高的熱負荷，如何有效應對成為關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。此次合作將共同研發(fā)的耐熱材料，正是針對這一問題的關(guān)鍵所在。
新材料以碳纖維和合成樹脂為基礎(chǔ)。碳纖維以其高強度、高模量以及良好的耐熱性而著稱，合成樹脂則具有良好的成型性和可加工性，兩者結(jié)合為新型耐熱材料的優(yōu)異性能奠定了基礎(chǔ)。
豐田自動織機的“三維立體織物技術(shù)” 則成為研制新材料的關(guān)鍵工藝。這項技術(shù)能夠?qū)⒗w維在三個方向上進行布局，形成獨特的立體結(jié)構(gòu)。通過精確控制編織方式，還可以對材料的密度等參數(shù)進行調(diào)節(jié)，從而滿足不同應用場景的精準需求。
當航天器重新進入大氣層時，其表面溫度可高達約3000℃，這是一般材料難以承受的極端環(huán)境。以往為了應對這一情況，通常會在航天器表面整體采用耐熱材料，然而傳統(tǒng)方法容易導致過度設(shè)計，進而使航天器重量增加，制約了其性能的提升和發(fā)射成本的優(yōu)化。而此次研發(fā)的新耐熱材料，有望在實現(xiàn)輕量化的同時，降低生產(chǎn)成本，并維持航天器良好的飛行性能，為航天器的設(shè)計和運營帶來顯著的改進。