熱防護系統(tǒng)（TPS）是航天飛行器的重要結(jié)構(gòu),保護飛行器以高速穿越大氣層時避免破壞與燒毀。本文以航天飛行器熱防護系統(tǒng)為研究背景,在石英纖維增強石英復(fù)合材料表面制備高發(fā)射率紅外輻射涂層,提高熱防護系統(tǒng)的防隔熱效率。本文以熱膨脹系數(shù)較低的SiO₂為基料,Fe₂O₃、Cr₂O₃為主要輻射劑,MnO₂、Co₂O₃、NiO為高輻射添加劑,采用噴霧干燥法制備團聚粉末,運用等離子噴涂技術(shù)制備高發(fā)射率紅外輻射涂層。通過探究確定了基料與主要輻射劑以及主要輻射劑之間的最佳比例,獲得了既具有較高發(fā)射率,又具有優(yōu)異抗熱震性能的涂層體系。采用噴霧干燥方法制備的粉末,各組分之間僅為簡單的物理粘結(jié)作用,需要對粉末進行焙燒,以獲得良好高溫穩(wěn)定性和較高紅外輻射率的尖晶石相。通過實驗確定粉末的焙燒溫度為1250℃,焙燒時間為半個小時。經(jīng)噴霧干燥制備后的粉末在焙燒前后都呈球狀,經(jīng)過焙燒后粒徑變大,流動性有所降低,但能夠滿足等離子噴涂工藝的要求。等離子噴... 

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 紅外輻射理論基礎(chǔ)
        1.2.1 紅外輻射的基本概念
        1.2.2 紅外輻射相關(guān)規(guī)律
        1.2.3 影響紅外輻射材料發(fā)射率的因素
    1.3 紅外輻射材料
        1.3.1 紅外輻射材料的概念和分類
        1.3.2 高發(fā)射率紅外輻射材料
        1.3.3 高發(fā)射率紅外輻射材料的研究和應(yīng)用
    1.4 熱防護結(jié)構(gòu)表面高發(fā)射率涂層的研究
        1.4.1 熱防護結(jié)構(gòu)表面涂層的散熱機理
        1.4.2 熱防護結(jié)構(gòu)高發(fā)射率涂層的研究現(xiàn)狀
    1.5 課題研究目的及主要內(nèi)容
        1.5.1 課題研究的目的
        1.5.2 課題研究的主要內(nèi)容
第二章 實驗方案及研究方法
    2.1 實驗方案設(shè)計
        2.1.1 材料體系選擇
        2.1.2 制備工藝選擇
        2.1.3 技術(shù)路線
    2.2 實驗原料及主要的儀器設(shè)備
        2.2.1 實驗原料及藥品
        2.2.2 主要的儀器設(shè)備
    2.3 噴涂用紅外輻射粉末及涂層樣品的制備
        2.3.1 噴涂用紅外輻射粉末的制備
        2.3.2 復(fù)合材料表面涂層樣品的制備
    2.4 主要的分析測試和表征手段
第三章 紅外輻射粉末的制備與結(jié)構(gòu)性能研究
    3.1 紅外輻射粉末的制備
    3.2 焙燒溫度對粉末材料結(jié)構(gòu)的影響
    3.3 粉末材料的組成與結(jié)構(gòu)分析
        3.3.1 物相結(jié)構(gòu)與成分分析
        3.3.2 傅立葉紅外光譜分析
        3.3.3 粉末粒徑分布分析
        3.3.4 粉末微觀形貌分析
    3.4 粉末工藝性能測試與分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 紅外輻射涂層的制備與結(jié)構(gòu)性能研究
    4.1 高發(fā)射率紅外輻射涂層的制備
    4.2 高發(fā)射率紅外輻射涂層的組成結(jié)構(gòu)分析
        4.2.1 涂層成分與結(jié)構(gòu)分析
        4.2.2 涂層微觀形貌分析
        4.2.3 涂層XPS分析
    4.3 涂層的性能測試與分析
        4.3.1 涂層紅外輻射性能測試與分析
        4.3.2 涂層與基體之間的熱膨脹系數(shù)的匹配分析
        4.3.3 涂層的結(jié)合強度測試與分析
    4.4 涂層復(fù)合材料的性能測試與分析
        4.4.1 涂層復(fù)合材料的抗熱震性能測試與分析
        4.4.2 涂層復(fù)合材料的力學(xué)性能測試與分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)束語
致謝
參考文獻
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3718120