PCM填充双层晶格结构

隔热提升16%

在传统单层点阵热防护系统中插入中间面板并填充相变材料，抑制热短路效应，使底面板温度仅为30.12°C。

Junwei, Chen · Li, Hu · Jing, Wu · Zhihong, Yan · 陈彦飞 · He, Chunwang · 艾士刚

Aerospace Science and Technology 2023

参数信息

底面板最高温度

30.12 °C

隔热效果提升

16 %

PCM导热系数（优化值）

0.82 W/(m⋅K)

PCM厚度（优化值）

10 mm

芯体支柱直径（优化值）

1.5 mm

技术优势

背温骤降

在顶面板承受超过2300 °C的连续超高温载荷时，底面板最高温度仅为30.12 °C，远优于传统ITPS。

隔热增强16%

通过插入中间面板，双层结构的热短路效应被削弱，隔热效果比单层ITPS提升约16%。

参数可调

通过改变隔热材料、PCM的导热系数与厚度、以及芯体支柱直径，可以优化隔热性能，为不同工况提供设计空间。

应用场景

• 热防护系统：提供更高效的隔热方案，降低背温，保护内部结构。
• 高超声速飞行器：承受气动加热导致的超高温，同时保持机体内部温度在安全范围。
• 高温隔热：抑制热短路，增强隔热效果，可作为高温环境下的隔热层。
• 陶瓷基复合材料：利用CMC点阵的承载能力，同时结合PCM实现隔热与储热一体化。