復合多層材料絕熱性能研究.pdf

1、航天運輸系統(tǒng)中的低溫推進劑（液氫/液氧）相對于常規(guī)推進劑，具有更大的比沖，而且無毒無污染，是效率最高的化學推進劑。低溫推進劑在軌貯存中需要高效的絕熱技術，其較為常見的方案是復合高真空多層絕熱材料，它主要由泡沫和多層絕熱材料復合而成。目前，高真空多層絕熱材料是絕熱性能最好的材料，通常稱為“超級絕熱”，但是其性能受到層間真空度、多層材料層密度、材料厚度、邊界溫度等諸多因素影響，而且理論計算方法又存在多種局限性。因此，搭建一套可靠的復合高真空

2、多層絕熱材料性能測試系統(tǒng)，以及建立一套有效的性能預測方法，對今后復合高真空多層材料標準化測量和工程應用具有重要作用。為此，本文主要做了以下工作：
　　首先介紹了各種低溫絕熱材料及其優(yōu)缺點，系統(tǒng)地整理高真空多層絕熱材料的發(fā)展歷史以及其性能影響因素。對幾種典型的國內外試驗平臺進行了詳細的分析，同時介紹了最新基于制冷機的材料測試方法。
　　根據(jù)目前復合高真空多層絕熱材料性能計算的方法，同時結合復合多層絕熱材料中的氣體傳熱，固體傳熱

3、和輻射傳熱的基礎理論，建立計算復合高真空多層絕熱材料性能的理論模型，并基于MatLab編制性能預測程序。
　　搭建復合高真空多層絕熱材料測試系統(tǒng)，其主要由量熱器系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)組成。通過實驗測試以及理論計算，驗證其可靠性，同時分析其誤差以保證測量精度。根據(jù)實際應用，測試帶一定預緊力的復合多層絕熱材料，驗證了其性能優(yōu)于單一的聚氨酯泡沫材料，測試結果表明復合高真空多層絕材料性能最好為2.58×10-4W/m·K