摘要：飞行器组件之间不可避免地存在接触热阻,接触热阻的准确获取对热结构细节设计至关重要。针对高温、高压同时作用下接触热阻测量的难题,基于静态热流法自主研制了高温界面接触热阻测量装置。该装置能够有效测得给定界面压力、最高热面温度1500℃固体结构界面间的接触热阻。利用该装置,成功开展了三类热结构组件高温界面接触热阻测量试验,获得了压力、温度和界面粗糙度对结构界面接触热阻的影响规律。试验结果表明,测量装置稳定可靠、温度和压力载荷模拟精度高、试验易实施,试验结果可以为飞行器热结构设计与工程应用提供依据。

摘要：超高温陶瓷是保障飞行器在极端热环境下安全服役的理想热防护材料之一,其中SiC组分由于其优异的力热性能已成为陶瓷基体或抗氧化涂层领域的研究热点。但由于目前尚未能清晰认知其在高温边界层内界面热响应演化的复杂机理,限制了其热防护性能设计的进一步提升。为在微观尺度上研究SiC复杂界面演化及热响应机制提供新的可能,采用基于反应力场的反应分子动力学模拟方法,模拟了SiC界面的高温演化过程,并探究了界面在温度和压强变化下的热响应机理,包括热氧化反应及升华等;计算了典型工况下SiC界面的氧化反应速率、升华速率及烧蚀速率,并将计算获得的烧蚀后退速率结果与文献实验结果进行了对比,发现误差在10%以内,进一步验证了该方法在材料界面热化学反应定量计算方面应用的可行性。