高导热碳材料硅橡胶烧蚀层

峰值温降63.4%

在硅橡胶烧蚀层中引入石墨膜或中间相沥青基碳纤维作为热扩散层，通过将激光产生的局部超高热快速横向扩散，显著降低背面温度并提高质量烧蚀率。

Gaojie, Wang · 袁武 · 王睿星 · Ma, Te · 宋宏伟

International Journal of Thermal Sciences 2026

参数信息

背面峰值温度

53.4 °C

质量烧蚀率

40.1 mg/s

线性烧蚀率

298.3 mm/s

技术优势

峰值温度大幅下降

高导热层将激光热迅速横向扩散，避免局部过热，背面峰值温度降至53.4°C。

质量烧蚀率显著提高

热扩散层使烧蚀区域扩大且更均匀，质量烧蚀率提高到40.1 mg/s，表明更多材料有效参与烧蚀。

线性烧蚀率更低

热扩散后烧蚀更均匀，线性烧蚀率降至298.3 mm/s，降低10.5%，有利于维持结构完整。

应用场景

• 航天器热防护：降低激光或再入热流下背温，保护内部载荷。
• 高超声速飞行器：热扩散层缓解气动加热，提升防热结构效率。
• 激光防护材料：快速扩散激光能量，降低背面峰值温度，防止烧穿。
• 碳纤维复合材料：高导热碳纤维增强烧蚀层，兼具结构和热管理功能。