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1基本現象

1、是通過空氣動力加熱等產生的熱能使固體表面熔融、蒸發、升華或分解等形成噴出的現象。
此時固體的質量必然會減少,將所用的固體材料稱之為燒蝕材料。
這種熱屏蔽方法(燒蝕屏蔽Ablation shields)適用於火箭噴嘴的喉襯部或宇宙飛船再進入大氣圈時結構體的表面以防止激烈地加熱,可用碳化硅纖維增強酚醛樹脂或C/C複合材料等作燒蝕材料。
2、隕星進入大氣層后發生侵蝕和裂變的現象。
在宇航領域是指當飛行物體(如導彈、航天器等)再入大氣層時在熱流作用下,由熱化學和機械過程引起固體表面的質量遷移現象。
衛星和宇宙飛行器殼體均有防熱燒蝕材料。當回收衛星進入大氣層時,由於空氣力學的加熱,其表面溫度可達幾千度的高溫。燒蝕材料的作用是在突然受熱或極高溫度下燃燒分解而遺留一層炭質耐熱層以起隔熱作用。保護衛星結構不受損壞。

2冷卻原理

燒蝕是包括熱量傳遞、動量傳遞、質量傳遞和化學反應的複雜過程。它的冷卻作用是通過保護層材料本身的熔化、蒸發、熱解、升華等相變吸熱、輻射換熱和生成氣阻塞熱量傳入等物理的和化學的效應,使向器件傳遞過來的大部分熱量隨著消熔材料一起被高速氣流吹走,藉以保持器件固體壁和器件內部處於允許的溫度範圍之內。

3燒蝕材料

材料特性直接影響燒蝕防熱效果。按照防熱機理的不同,燒蝕材料可分為熔化燒蝕的玻璃類材料、解聚燒蝕的熱熔塑料、表面燃燒的石墨和碳素材料、熱解燒蝕的增強塑料等。材料製造方法有噴射、加壓、纏繞、澆鑄、拉擠、模壓和層壓等工藝。有效燒蝕熱是鑒定燒蝕材料燒蝕性能的重要指標,它代表單位質量燒蝕材料所能阻攔或吸收的熱量。通常要求燒蝕材料有效燒蝕熱高、熱導率低、熱膨脹率低以及具有良好的抗熱衝擊和抗機械振動等性能。
由於燒蝕現象的複雜性,在應用它的同時,它的冷卻機理、材料製備和工程應用技術上尚存在不少問題,系統的理論和實驗尚有待於進一步研究。

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