纳米工程多孔毛细冷却层

普通材料耐2000K

通过纳米工程多孔结构增强蒸发驱动毛细流，让普通金属与陶瓷获得远超其本征性能的热防护能力。

胥蕊娜 · Liao, Zhiyuan · 李晓洋 · 胡皓玮 · Hu, Kehui · 姜培学

Advanced Materials 2024

参数信息

临界热流密度

2.0-3.1 MW·m⁻²

表面温度

<500 K

热防护能力提升

50-180 %

技术优势

热防护能力翻倍

纳米工程设计的孔隙结构使毛细流动增强，使青铜、TC4和氧化铝的热防护能力比未设计时提高50%–180%。

散热能力超过潜热两倍

该方案实现的散热能力几乎是冷却剂固有潜热的两倍，表明蒸发驱动流动中汽化与蒸汽阻挡的协同效应远超单纯相变。

应用场景

• 高超声速热防护：在1792 K总温风洞中验证了热防护，可保护高超音速飞行器前缘等极端热环境部件。
• 航天器热控：无需复杂泵送，毛细流被动带走热量，简化航天器热控系统并减轻重量。