超高温陶瓷波纹板防隔热一体化设计、制备与表征结题摘要

超高温热防护系统是高超声速飞行器研制成败的关键技术之一，发展新型轻质超高温热防护系统具有重要的科学意义和工程应用价值。本项目针对高超声速飞行器对轻质-承载-防隔热一体化的超高温热防护系统的需求，通过热力耦合环境下轻质多孔高温材料的热力耦合理论与设计方法研究，发展适用于1600℃以上服役环境的超高温陶瓷波纹板结构。项目重点探索了超高温陶瓷波纹板的防隔热一体化结构优化与制备方法、性能表征方法，建立超高温陶瓷波纹板传热模型与热力耦合模型，揭示超高温陶瓷波纹板防隔热机理，并开展超高温陶瓷波纹板热力耦合变形与破坏的机理分析研究，获得超高温陶瓷波纹板失效机理，有望为我国临近空间高超声速飞行器超高温热防护系统的设计、分析及安全评估提供理论与实验依据。

超高温热防护系统是高超声速飞行器研制成败的关键技术之一，发展新型轻质超高温热防护系统具有重要的科学意义和工程应用价值。本项目针对高超声速飞行器对轻质-承载-防隔热一体化的超高温热防护系统的需求，通过热力耦合环境下轻质多孔高温材料的热力耦合理论与设计方法研究，发展适用于1600℃以上服役环境的超高温陶瓷波纹板结构。项目重点探索超高温陶瓷波纹板的防隔热一体化结构优化与制备方法、性能表征方法，建立超高温陶瓷波纹板传热模型与热力耦合模型，揭示超高温陶瓷波纹板防隔热机理，并开展超高温陶瓷波纹板热力耦合变形与破坏的机理分析研究，获得超高温陶瓷波纹板失效机理，为我国临近空间高超声速飞行器超高温热防护系统的设计、分析及安全评估提供理论与实验依据。

超高温隔热砖是由纤维状物如硅纤维、铝纤维、碳纤维、氮纤维、碳化硅纤维中的至少一种耐热性无机材料如二氧化硅、氧化铝、氧化锂、氧化镁和粘结料作原料，经成型烧结而成。这种砖轻质高强，具有极佳的超高温耐热性和导热性，易于加工，适用于宇宙航天装置、工业窑炉等 。

本书第1章概述了硬质与超硬涂层的定义和特性；第2章简单介绍

了硬质与超硬涂层的常用制备方法和原理；第3章依次介绍了常见的过渡金属氮化物、碳化物、硼化物和一些金属氧化物涂层的结构、性能、制备方法和影响涂层性能的因素；第4章依次介绍了金刚石、类金刚石、立方氮化硼、氮化碳、硼碳氮及纳米多层结构和纳米晶复合涂层的结构、性能、制备工艺；第5章介绍了硬质与超硬涂层常见的增韧技术；第6章介绍了硬质与超硬涂层的厚度、结构、成分及重要性能(如结合强度、硬度、断裂韧性、耐磨性、耐腐蚀性等)的表征方法。本书的目的是把硬质与超硬涂层的发展过程、最新研究结果和应用现状介绍给读者，使大家进一步了解这一方向发展现状及面临的问题。