应用于极端热环境的氧化物多孔陶瓷及气凝胶隔热材料

王鹏 1,2,3,4，陈亚茹 1,3，程之强 4，张丽娟 5,6，徐宝升 7，温广武 1,3（1.山东理工大学材料科学与工程学院；2.中材江西电瓷电气有限公司；3.高温功能陶瓷材料学科与技术中心；4.山东工业陶瓷研究设计院有限公司；5.哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所；6.航天特种材料及工艺技术研究所；7.北京理工大学先进结构技术研究院）

摘要：随着航空航天装备向更高速度、更长航时的方向发展，飞行器在极端热环境中面临“新热障”挑战，传统热防护系统已难以满足其应用需求，亟须开展新型热防护系统的设计及制造研究。在防隔热一体化趋势下，隔热材料须兼具优异的隔热性能、耐温性能和力学性能。现有多孔陶瓷和气凝胶等存在显著性能权衡，亟须通过材料设计优化综合性能以满足极端应用场景的要求。系统介绍了氧化物多孔陶瓷及气凝胶作为高性能隔热材料的研究进展，详细阐述了氧化物多孔陶瓷及气凝胶的材料特性、制备方法、隔热性能、力学性能和耐高温性能等。通过组分设计、纤维增强、结构调控等手段，可以对多孔氧化物陶瓷及气凝胶在隔热性能与力学性能上进行调节，使其在极端环境热防护系统中展现出广阔的应用前景。

关键词：隔热材料；氧化物陶瓷；多孔陶瓷；气凝胶；制备方法