PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Polymers· 2026Q1

Yüksek Gözenekli İğne Keçeli Kuvars Elyaf ile Takviye Edilmiş Hafif, Termal Olarak Yalıtkan ve Ablasyona Dayanıklı SiC/SiOC Hibrit Aerogel Kompozitlerin Ölçeklenebilir Üretimi

Scalable Fabrication of Lightweight, Thermally Insulating and Ablation-Resistant SiC/SiOC Hybrid Aerogel Composites Reinforced with High-Porosity Needle-Punched Quartz Fiber Felts

Furui Sun, Yang Yu, Bing Wang, Yi Liu ve diğerleri

Kısa özet

Kuvars elyaf keçe ile takviye edilmiş yeni bir SiC/SiOC hibrit aerogel kompozit, 0.40 g cm−3'ün altında yığın yoğunluğu, 0.042 W m−1 K−1 kadar düşük termal iletkenlik ve ark jeti testlerinde 0.53 μm s−1'lik doğrusal ablasyon oranı elde ediyor.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • SiC/SiOC aerogel kompozitleri için üçlü hibrit ön seramik polimer sistemi geliştirildi.
  • Yüksek gözenekli kuvars elyaf keçelerin reçine transfer kalıplama yöntemiyle doldurulması, 0.40 g cm−3'ün altında yığın yoğunluğu sağlandı.
  • Düşük termal iletkenlik (oda sıcaklığında 0.042 W m−1 K−1, 1000 °C'de 0.082 W m−1 K−1) ve yüksek basınç dayanımı (10% gerinimde 7.97 MPa) sergilendi.
  • Ark jeti testlerinde 0.53 μm s−1'lik doğrusal ablasyon oranı ve minimal arka yüzey sıcaklık artışı (25 mm'de 160.5 °C) ile mükemmel ablasyon direnci gösterildi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

High-speed flight demands thermal protection materials combining lightweightness, high strength, efficient thermal insulation, and long-term oxidative ablation resistance. Herein, a ternary hybrid preceramic polymer system consisting of liquid polycarbosilane, polymethylhydrosiloxane, and 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetravinylcyclotetrasiloxane was designed through precise control of molecular structure and polymerization kinetics. The composite precursor sol was infiltrated into a high-porosity needle-punched quartz fiber felt via the resin transfer molding method, yielding an integrated thermal protection/insulation material with a bulk density below 0.40 g cm−3. The resulting composite exhibited a thermal conductivity as low as 0.042 W m−1 K−1 at room temperature and 0.082 W m−1 K−1 at 1000 °C, along with a compressive strength of 7.97 MPa at 10% strain, demonstrating outstanding mechanical performance. In ground-based arc-jet ablation tests (500 MJ m−2, 1500 s, ~1400 °C surface), LHRC-05 showed a back-face temperature rise of only 160.5 °C across a 25 mm thick specimen, with a linear ablation rate as low as 0.53 μm s−1, accompanied by a mass ablation rate of 0.021 g s−1 (near-zero volumetric recession). These results demonstrated that the fiber-reinforced SiC/SiOC aerogel composite integrated low density, high mechanical strength with efficient thermal insulation and excellent ablation resistance, making it a promising candidate for thermal protection systems in aerospace applications.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Polymers, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Seramik ve Kompozitler

Ceramics and CompositesMaterials Science