一种轻质隔热碳基复合材料的制备

高马赫数飞行器的迅猛发展对热防护系统提出了严苛挑战,对隔热材料的耐高温、抗冲击、轻质化及稳定性等要求愈发严格。以甲醛、间苯二酚为主要原料,煤基碳泡沫为增强体,结合溶胶、凝胶原位生长、超临界二氧化碳干燥技术和高温热处理工艺,制得具备优异隔热性能的煤基碳泡沫复合炭气凝胶材料,系统研究了4型碳气凝胶对复合材料热学性能的影响,探讨了隔热机制。结果表明:碳气凝胶填充了煤基碳泡沫的孔结构,使复合材料在保持低密度(0.38 g/cm^(3))的同时,展现出了显著的低热导率特性(0.0778 W/(m·K)),隔热性能较碳泡沫增强体材料提升50%,可作为一种良好的隔热材料。