传统的刚性隔热瓦和柔性隔热毡表面涂层在以往的高速飞行器上得到了广泛使用,随着航天事业的发展,表面热防护涂层也分别经历了以刚性隔热瓦表面的RCG、TUFI和HETC为代表的3代涂层,而柔性隔热毡表面热防护涂层也经历了DC92、C-9、PCC三代涂层的演变。在这些涂层的研发过程中,不断提高耐温性和辐射率成为了科研者一直追求的目标,通过不断的创新和努力,新一代涂层HETC的耐温性被提高到1600℃以上,而辐射率被提高到0.9以上。
随着高速飞行器的不断发展,未来太空任务将会更加常态化,所面临的外部环境势必更加复杂,因此对新型高速飞行器表面热防护涂层将提出更加苛刻的要求,在沿袭以往性能优越的热防护涂层的基础上,必须不断寻求体系、工艺和新方法的突破。为此有以下几点展望:
(1)目前研制的高辐射率涂层制备成本很高,而其原材料成本占了很重要的一部分,因此需突破与之相关的关键原材料技术。
(2)在高辐射率涂层研制方面,报道了很多文献专利,但真正性能稳定且在高速飞行器上得到实际应用的只有RCG、TUFI、HETC、DC92、C-9、PCC几种,未来需加大对热防护涂层应用领域的研究。
(3)耐温性仍然是热防护涂层的一大问题,以往的热防护涂层虽然拥有高的辐射率,但诸如耐温性、抗热震性、抗冲刷性等仍有待提高,尤其是耐温性,目前在1600℃以上的防护涂层大部分停留在研究阶段,而真正实现应用的较少。未来的热防护涂层的研究需改变以往涂层各功能单独分开设计的理念,需将涂层耐温性、抗氧化性、高辐射率、抗冲刷性等多种有益性能综合起来考虑,以实现多种功能一体化设计。

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