Preparation of a Lightweight Heat-Insulating Carbon Matrix Composite Material
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摘要:
高马赫数飞行器的迅猛发展对热防护系统提出了严苛挑战，对隔热材料的耐高温、抗冲击、轻质化及稳定性等要求愈发严格。以甲醛、间苯二酚为主要原料，煤基碳泡沫为增强体，结合溶胶、凝胶原位生长、超临界二氧化碳干燥技术和高温热处理工艺，制得具备优异隔热性能的煤基碳泡沫复合炭气凝胶材料，系统研究了4型碳气凝胶对复合材料热学性能的影响，探讨了隔热机制。结果表明：碳气凝胶填充了煤基碳泡沫的孔结构，使复合材料在保持低密度(0.38 g/cm3)的同时，展现出了显著的低热导率特性(0.077 8 W/(m ·K))，隔热性能较碳泡沫增强体材料提升50%，可作为一种良好的隔热材料。
Abstract:With the rapid advancements in high Mach number aircraft technology, the demand for enhanced thermal protective capabilities of insulation materials has become increasingly stringent. Specifically, the performance requirements of these materials, such as high temperature resistance, impact resilience, lightweight properties, and stability, have become more rigorous. A carbon foam-reinforced carbon aerogel composite material with outstanding thermal insulation performance was successfully prepared, using resorcinol and formaldehyde as raw materials. The fabrication process involved sol-gel in-situ growth, supercritical drying carbon dioxide technology and carbonization. An advanced composite material comprising carbon aerogel, exhibiting remarkable thermal insulation properties, has been developed. This material offers significant potential for applications in thermal management and insulation-demanding technologies.The effect of carbon aerogel on the thermal properties of composite material was studied.The results indicate that the pores of the coal-derived carbon foam are filled with carbon aerogel, and the introduction of carbon aerogel makes the composite have a lower thermal conductivity (0.078 W/(m ·K)) at low density (0.38 g/cm3), and the thermal properties has seen a 50% enhancement compared to the base carbon foam material, which can be used as a good thermal insulation material.
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Keywords:
- coal-based carbon foam /
- carbon aerogel /
- composite materials /
- insulation properties
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热防护材料对于保障高马赫数飞行器在极端条件下长期、稳定、安全地运行具有至关重要的作用，其研发与应用需精准契合飞行器对轻质化、高效隔热和长航时等性能的高标准需求[1-3]。目前，热防护材料正朝着低密度、高性能及强耐烧蚀方向不断革新，以确保在极端服役环境中(如高热、高压以及强烈冲刷等)，飞行器结构材料能够稳定工作，满足复杂多变的飞行需求[4-8]。
在已知的固体和多孔材料中，碳气凝胶具有高孔隙率、高比表面积、低表观密度、高热稳定性及极低的热导率，在热防护领域展现出巨大潜力。然而，高孔隙及结构内颗粒间的连接力弱会导致整体强度偏低，使材料在受力时容易发生断裂，尤其是在制备大尺寸块体材料时难以保持其结构的完整性和稳定性，一定程度上限制了碳气凝胶在更广泛领域的应用[9-10]。
为拓展碳气凝胶作为高性能隔热材料的应用场景，需进行结构功能一体化的专业设计，以增强其结构强度，同时保持其出色的热学性能。煤基碳泡沫是通过高温高压发泡工艺制备，主要由排列在固态支撑体与其孔隙中的气体介质组成，孔隙大小可通过工艺在一定范围内调控，具有轻质、低成本、耐腐蚀、吸能、热电传导性能可调控等优点，可用于飞行器翼面前缘、导弹弹翼和鼻锥夹芯碳的碳复合材料构件等，在热防护材料、轻质多功能结构材料和催化剂载体等领域展现出广阔的应用背景[11-13]。
本文选用甲醛(F)和间苯二酚(R)为基本原料，辅以碳酸钠(C)为催化剂，水作反应溶剂，制备煤基碳泡沫-气凝胶复合材料。通过调节反应体系的物料比，考察4型不同RF溶胶对煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料热导率的影响。
1. 实验部分
1.1 实验材料与设备
1.1.1 实验材料
所有实验材料均为分析纯，未进行进一步提纯处理。无水乙醇、甲醛和间苯二酚来源于国药集团化学试剂有限公司。去离子水由本实验室自行制备。碳酸钠购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司。煤基碳泡沫由李凯课题组提供[14-15]。
1.1.2 实验仪器及测试设备
本研究使用了以下仪器及设备：ME-240型电子天平、DF-101S磁力集热混合机、GSL-1700X箱式碳化炉、Ultra Plus扫描电子显微镜(卡尔·蔡司)、DHG-9070A电热鼓风恒温烘箱、SFE-2超临界干燥设备、BSD-PM2比表面积及孔隙度分析仪、SG-DRPL-2B导热系数测试仪。
1.2 碳气凝胶的制备
采用有机缩合聚合反应凝胶方法，结合二氧化碳超临界干燥工艺制备有机气凝胶材料。首先选用将去离子水作为溶剂，将间苯二酚、甲醛和催化剂碳酸钠参照表 1投料，调节原料组成W%(R+F)、R/F和R/C，搅拌使溶液反应充分，得到间苯二酚-甲醛有机溶液。
表 1 甲醛-间苯二酚凝胶原料组成Table 1. Ratio of materials for RF gel序号 样品名称 nR/F nR/C W/% 1 1-1-10-300 1 300 10 2 1-1-20-600 1 600 20 3 1-2-10-300 0.5 300 10 4 1-2-20-600 0.5 600 20 注：命名规则为CCF-R/F-W-R/C-CA，例如CCF-1 ∶ 1-10-300-CA表示为煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料(碳气凝胶前驱体溶液中R与F摩尔比为1 ∶ 1，W为10%，R与C摩尔比为300)。 1.3 煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料的制备
在真空条件下，将按照预定比例配制的甲醛和间苯二酚溶胶液加入煤基碳泡沫前驱体中(图 1)，浸渍30 min，经老化，无水乙醇溶剂置换后，通过二氧化碳超临界干燥，得到不同配比的煤基碳泡沫复合气凝胶材料。最后按高温热处理程序进行炭化，得到相应的煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料。
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图 1 煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料制备工艺示意图Figure 1. Schematic overview of the synthesis procedure for coal-based carbon foam and phenolic resin-derived carbon aerogel composites1.4 样品表征
1.4.1 尺寸及密度测试
密度是材料的一项重要指标，对碳气凝胶、煤基碳泡沫及煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料的力学特性、物化性能等具有显著影响，是衡量其性能优劣的重要参数之一。为了更好地测试样品材料的密度，本实验参照GB/T 24586-2009测得样品的密度数据。利用天平和游标卡尺分别测量样品的质量、直径和高度。气凝胶表观密度：
$$ \rho_v=\frac{m}{\pi\left(\frac{1}{2} d\right)^2 \times 2 h}, $$ (1) 其中，ρv为密度(g/cm3)；m为样品质量(g)；d为样品直径(cm)；h为样品高度(cm)。
1.4.2 微观形貌表征
采用卡尔蔡司Ultra Plus型场发射扫描电子显微镜，在20 kV的工作电压下，对煤基碳泡沫、碳气凝胶以及煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料的微观形貌和压缩断口形貌进行细致观察和分析，工作距离为9~12 μm。测试前，为增强样品的导电性并提升观察清晰度，需对样品表面实施喷金处理。
1.4.3 比表面积及孔径分析
碳气凝胶样品干燥后研磨成粉体进行测试，采用BSD-PM2型比表面积及孔径微孔分析仪，以高纯氮气作为吸附载体。样品在150 ℃的温度下真空脱气处理2 h。随后，在-196 ℃的实验条件下测得碳气凝胶的N2吸附-脱附等温线。通过应用适当的分析方法和理论模型，得到样品的孔径分布和比表面积数据。
1.4.4 压缩强度测试
通过电子万能材料试验机，对碳气凝胶、碳泡沫以及煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料进行了压缩强度测试，测试中所使用的样品规格为(20 × 20 × 20) mm，以0.2 mm/min的速度进行拉力测试，得到位移曲线图。采用最大压头作用力F作为关键指标，来定量评估材料在受到外部压力时所能承受的最大极限。
压缩强度：
$$ P=\frac{F}{S}, $$ (2) 其中，P为压缩强度(MPa)；F为向材料施加的载荷(N)；S为试样截面面积(mm2)。
1.4.5 导热系数测试
采用湘潭市仪器仪表有限公司生产的SG-DRPL-2B型导热系数测试仪，采用稳态平板法，以稳态平板法为测试原理测试样品的导热系数。样品加工为标准的圆片形状，厚度4~5 mm，直径60 mm。
2. 结果与讨论
2.1 碳气凝胶材料的宏观结构形态
煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料如图 2所示。采用煤基碳泡沫前驱体作为基体，首先通过配制不同比例间苯二酚-甲醛溶液，随后经历溶胶形成与凝胶老化、溶剂置换、超临界二氧化碳干燥以及炭化步骤，成功制备煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料。
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图 2 煤基碳泡沫及其复合材料示意图Figure 2. Schematic diagram of coal-based carbon foam and its composite materials反应过程中，溶胶-凝胶反应作为关键的第一步，是在碳酸钠的催化作用下，促使甲醛与间苯二酚发生缩聚反应，生成的亚甲基和醚键构建出聚合物链。结合图 3所示的红外光谱分析气凝胶结构[16-18]，识别以下主要关键吸收峰：波数为3 389 cm-1处的吸收峰归属于羟基(-OH)的伸缩振动，1 613 cm-1处的吸收峰则对应苯环骨架上碳碳单键(C—C) 的伸缩振动。892 cm-1和845 cm-1处的吸收峰分别对应苯环上碳氢键(C—H)的伸缩振动，这表明在反应过程中苯环的环状结构保持完整。在较低波数区域，观察到位于2 975 cm-1和2 934 cm-1的2个特征吸收峰，这些峰明确归因于甲基(-CH3)的对称与非对称伸缩振动。同样，波数为1 474 cm-1处的吸收峰与亚甲基(-CH2-)的弯曲振动相匹配，而1 096 cm-1处的吸收峰则与醚键的伸缩振动紧密相关。
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图 3 煤基碳泡沫及其复合材料红外光谱Figure 3. FT-IR spectroscopy of coal-based carbon foam and its composite materials采用红外光谱技术对煤基碳泡沫前驱体进行了深入分析，观察到3 448 cm-1处存在一个显著的吸收峰，该峰是由羟基(O—H)的伸缩振动引起的。进一步分析发现，1 438 cm-1和1 384 cm-1处出现了2个吸收峰，这两个峰分别与饱和碳氢键(C—H)的弯曲振动相对应。此外，在778 cm-1和719 cm-1处出现的吸收峰特征进一步揭示了前驱体中多个亚甲基的存在。1 535 cm-1处的吸收峰可能源自苯环结构的振动。综合对比气凝胶、煤基碳泡沫前驱体和煤基碳泡沫-气凝胶复合材料的红外光谱，气凝胶的纳米团簇通过化学交联形成了三维凝胶网络，构建稳定的凝胶体系。通过真空浸渍法，将气凝胶与煤基碳泡沫前驱体有效复合，实现了两者的协同效应。
溶剂置换和干燥工艺旨在维持凝胶的孔结构完整性并有效去除溶剂。鉴于水的表面张力较大，直接干燥可能会导致凝胶骨架结构因毛细管力作用而坍塌。因此，在水凝胶形成后，需采用表面张力较小的乙醇进行溶剂置换，以减轻干燥过程中对凝胶结构的破坏，获得结构稳定的干燥凝胶(图 2C)。干燥后得到的煤基碳泡沫复合气凝胶材料(图 2D)。最后在惰性气体保护下炭化除去含氧和氢官能团，得到煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料(图 2E)，以期利用碳泡沫作为一个增强基质，与碳气凝胶结合，从而提高复合材料的机械强度并减少脆性。
2.2 煤基碳泡沫及其复合材料的形貌表征
煤基碳泡沫的SEM图展示了所制备的碳泡沫具有良好的开孔单元结构(图 4A)，泡孔在韧带的骨架结构中均匀一致分布。通过SEM图像观察，碳气凝胶被证实能够有效地填充煤基碳泡沫的孔隙，实现了高效的孔隙填充(图 4B)。与煤基碳泡沫基材(图 4A)相比，复合材料的形貌并未发生显著变化，但其内部结构的复合化有望带来性能上的提升。
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图 4 煤基碳泡沫及其复合材料的SEM图Figure 4. SEM images of coal-based carbon foam and its composite materials扫描电镜图 4C清晰显示了煤基碳泡沫内部原位形成的碳气凝胶，其展现出的三维纳米珍珠链结构与常规制备技术所得样品在孔隙结构和形态上保持一致性[19-20]。进一步的N2吸附-脱附实验[21]，为碳气凝胶的孔隙特性提供了详细表征。如图 5所示，解吸与吸附过程中的压力变化并非完全匹配，具有典型的吸附滞后现象，根据IUPAC分类，碳气凝胶的吸附-脱附展现出典型的Ⅳ型等温线特征。结合孔径分布曲线，以及吸附-解吸曲线的分析，碳气凝胶展现出微孔与介孔结构并存的特性(表 2)。
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图 5 碳气凝胶的N2吸附/脱附表征结果Figure 5. N2 adsorption-desorption characterization results of carbon aerogel表 2 碳气凝胶孔结构参数Table 2. Pore structure parameters of carbon aerogel比表面积/(m2·g-1) 总孔容/(cm3·g-1) 微孔孔容/(cm3·g-1) 平均孔径/nm 558.28 0.63 0.28 4.50 2.3 碳气凝胶材料的密度
碳气凝胶、碳泡沫及其复合材料的密度测量结果清晰展示了复合过程中材料密度的变化(图 6)。与原始煤基碳泡沫的密度(0.31 g/cm3)相比，煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料的密度均有所增加，这一变化可以归因于碳气凝胶对煤基碳泡沫结构的致密化作用。在复合过程中，碳气凝胶填充了煤基碳泡沫的孔隙，与泡沫的韧带骨架结构相互交织，形成了一种更为紧密的复合结构，导致了复合材料密度的增加。同时，碳气凝胶的引入也在一定程度上影响了煤基碳泡沫原有的空间网络结构，使得复合材料的整体结构更为紧凑。
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图 6 煤基碳泡沫及其复合材料的密度变化Figure 6. Density variation of coal-based carbon foam and its composite materials由图 6可知，在相同反应物浓度和催化剂浓度的条件下，不同配比的煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料的密度差异。说明通过控制复合条件和配比，可以实现对复合材料密度的有效调控，从而优化其力学性能和可加工性。在煤基碳泡沫复合碳气凝胶的制备中，采用间苯二酚与甲醛摩尔比为1 ∶ 1时制备的煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料，其密度高于采用摩尔比为1 ∶ 2时制备的材料。
间苯二酚与甲醛摩尔比为1 ∶ 1煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料的密度高于1 ∶ 2的煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料的密度。这一结果可以解释为，在摩尔比为1 ∶ 1的配比下，碳气凝胶与煤基碳泡沫的复合更为充分，碳气凝胶的收缩率与煤基碳泡沫前驱体的更为匹配，两者填充更为均匀，从而导致了更高的密度。
2.4 压缩性能分析与评估
通过对复合前后材料的压缩强度进行测试与分析，探讨碳气凝胶与碳泡沫复合后对其力学性能的影响(图 7)，碳气凝胶的抗压强度为1.8 MPa，且在应变率未达到5%时即发生脆性断裂。文献分析表明[22-23]，碳气凝胶的三维网状骨架骨架体系主要由初生粒子和次生粒子共同构筑。在材料受到冲击或者压缩载荷作用时，结构中的次生粒子连接点易于断裂，其内部进而引起整个凝胶网络的破坏和失效。与此同时，初生粒子的结构保持稳定。这种结构上的脆弱性，构成碳气凝胶发生脆性断裂的主要原因。
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图 7 煤基碳泡沫及其复合材料压缩强度变化Figure 7. Compressive strength variation of coal-based carbon foam and its composite materials相比之下，碳泡沫的连续性结构为碳气凝胶提供了必要的稳定性。通过引入增强体，有效抑制了裂纹的扩展，并引入了新的能量耗散机制，从而显著改善了碳气凝胶的脆性。这种复合结构在力学性能明显提高，其压缩强度达到了3.15 MPa，远超过单一碳气凝胶的性能。应力-应变曲线分析表明，该复合材料在较高应力水平下仍能保持结构的完整性，为进一步探索其在实际应用中的潜力提供了坚实的基础。
2.5 热学性能分析
热导率指标作为衡量物体导热能力的关键物理参数。在相同条件下，其数值越低反映该物质的隔热性能越优异。在由三维网状结构组成的碳泡沫、碳气凝胶等多孔材料中，热导率受众多因素影响，如固态热导在碳链骨架上的传递、孔隙结构内部的气态热导以及辐射传热。固体热传导性能的形成很大程度上取决于声子传导，气体分子间碰撞的作用则体现为气态热导，而在高温条件下，辐射热量传递速率则主要以红外线散热方式呈现。上述因素共同决定了材料的热传导性能与隔热效果[24-26]。
图 8为碳泡沫基体和不同配比煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料的热导率测试结果，nR/C在300~600范围内，nR/F为1 ∶ 1的复合材料的热导率分别大于nR/F为1 ∶ 2复合材料的热导率，但均低于煤基碳泡沫的热导率，说明在碳泡沫孔隙内复合碳气凝胶有利于其隔热性能的提高，而且摩尔比1 ∶ 2的性能比摩尔比1 ∶ 1的更优。在对比实验中，CCF-1 ∶ 2-10-300-CA复合材料展现出了最低的热导率，为0.078 W/(m ·K) 显著优于其他材料组合，相较于煤基碳泡沫，碳气凝胶的孔结构支撑是由碳纳米颗粒组成，展现出独特的纳米级珍珠链式结构，展现出数十纳米级的三维网状骨架，尺寸显著小于气体分子的平均扩散路径，增长了声子的传输范围，增加了传递热阻，降低了热传导性能，这使得气态热导率也相对较低。当碳气凝胶与煤基碳泡沫复合后，与碳泡沫的碳链骨架构筑了高度互连的网状结构，展现出卓越的高红外消光特性，从而抑制热辐射的传递，有效减少热量沿碳泡沫骨架的传递。通过无定形碳和孔泡壁的有效声子传递作用，部分热量被传递到碳气凝胶，碳气凝胶再利用抑制固态热传导和降低气态热导率的双重热阻效应，阻碍热量传播，因此煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料具有较好的隔热性能，本文制备的复合材料最低热导率为0.078 W/(m ·K)。
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图 8 煤基碳泡沫及其复合材料的热导率Figure 8. Thermal conductivity of coal-based carbon foam and its composite materials3. 结论
通过真空浸渍法将不同摩尔比的甲醛-间苯二酚溶胶液分别浸渍于煤基碳泡沫前驱体中，经溶胶-凝胶、溶剂置换、二氧化碳超临界干燥和高温热处理工艺，成功制备得到一种轻质煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料。碳泡沫的引入不仅提升了碳气凝胶的机械强度，还降低了其脆性问题。此外，碳气凝胶的填充作用有效降低了复合材料的热导率，本文制备的煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料的最低热导率可达0.078 W/(m ·K)，在热防护领域在热防护技术方面具备显著的发展潜力和广泛的应用前景。
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图 1 煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料制备工艺示意图
Figure 1. Schematic overview of the synthesis procedure for coal-based carbon foam and phenolic resin-derived carbon aerogel composites
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图 2 煤基碳泡沫及其复合材料示意图
Figure 2. Schematic diagram of coal-based carbon foam and its composite materials
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图 3 煤基碳泡沫及其复合材料红外光谱
Figure 3. FT-IR spectroscopy of coal-based carbon foam and its composite materials
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图 4 煤基碳泡沫及其复合材料的SEM图
Figure 4. SEM images of coal-based carbon foam and its composite materials
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图 5 碳气凝胶的N2吸附/脱附表征结果
Figure 5. N2 adsorption-desorption characterization results of carbon aerogel
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图 6 煤基碳泡沫及其复合材料的密度变化
Figure 6. Density variation of coal-based carbon foam and its composite materials
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图 7 煤基碳泡沫及其复合材料压缩强度变化
Figure 7. Compressive strength variation of coal-based carbon foam and its composite materials
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图 8 煤基碳泡沫及其复合材料的热导率
Figure 8. Thermal conductivity of coal-based carbon foam and its composite materials
表 1 甲醛-间苯二酚凝胶原料组成
Table 1 Ratio of materials for RF gel
序号 样品名称 nR/F nR/C W/% 1 1-1-10-300 1 300 10 2 1-1-20-600 1 600 20 3 1-2-10-300 0.5 300 10 4 1-2-20-600 0.5 600 20 注：命名规则为CCF-R/F-W-R/C-CA，例如CCF-1 ∶ 1-10-300-CA表示为煤基碳泡沫复合碳气凝胶材料(碳气凝胶前驱体溶液中R与F摩尔比为1 ∶ 1，W为10%，R与C摩尔比为300)。 
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表 2 碳气凝胶孔结构参数
Table 2 Pore structure parameters of carbon aerogel
比表面积/(m2·g-1) 总孔容/(cm3·g-1) 微孔孔容/(cm3·g-1) 平均孔径/nm 558.28 0.63 0.28 4.50
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[1] 关欣, 赵静, 何友. 临近空间高超声速飞行器跟踪技术[J]. 兵器装备工程学报, 2011, 32(8): 4-6. [2] 陈红波. ZrB2基超高温陶瓷材料催化/氧化性能研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2011. [3] 李世斌, 马锐, 王林. 高速飞行器组合式热防护系统研究进展[J]. 战术导弹技术, 2023(1): 8-21. [4] 邢亚娟, 孙波, 高坤, 等. 航天飞行器热防护系统及防热材料研究现状[J]. 宇航材料工艺, 2018(4): 9-15. [5] 王璐, 韩洪涛, 王友利. 2017年国外高超声速技术发展回顾[J]. 国际太空, 2028(3): 41-45. [6] 冯志海, 师建军, 孔磊. 航天飞行器热防护系统低密度烧蚀防热材料研究进展[J]. 材料工程, 2020, 48(8): 14-24. [7] 陈玉峰, 洪长青, 胡成龙. 空天飞行器用热防护陶瓷材料简[J]. 现代技术陶瓷, 2017(5): 311-390. [8] 韩丁, 郑世刚, 孙现凯. 氧化锆纤维高温隔热材料传热性能研究[J]. 陶瓷, 2022(7): 9-12. [9] 王斌, 罗晓宇, 赵益君. SiO2气凝胶增强碳泡沫复合材料的制备工艺及性能[J]. 硅酸盐学报, 2022, 50(5): 1316-1324. [10] 赵红. SiO2气凝胶/纤维复合隔热包装材料的制备及隔热机理研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学, 2014. [11] 徐世南, 吴催生. 高超声速飞行器热防护材料研究进展[J]. 机械研究与应用, 2018, 31(5): 221-226. [12] 徐凛, 姜勇刚, 李良军, 等. 耐高温SiO2气凝胶隔热复合材料的重复使用性能[J]. 南京工业大学学报(自然科学版), 2023, 45(4): 411-418. [13] ALEX A S, ANANDA L M S, SEKKAR V. Microporous carbon aerogel prepared through ambient pressure drying route as anode material for lithium ion cells[J]. Polymers for Advanced Technologies, 2017, 28(12): 1945-1950. doi: 10.1002/pat.4085
[14] 李凯, 吴琼. 沥青基和煤基炭泡沫体成型过程中泡沫成核机理探讨[J]. 炭素技术, 2013, 32(1): 6-9. [15] 李凯, 吴琼, 叶平伟, 等. 沥青基和煤基炭泡沫体成型过程中泡沫成核机理探讨[J]. 炭素技术, 2013, 32(1): 1-4. [16] 苏茹月, 王馨博. 炭气凝胶/泡沫炭复合热防护材料的制备及性能研究[J]. 炭素技术, 2021, 40(2): 27-31. [17] 兰州大学. 有机分析实验[M]. 北京: 高等教育出版社, 1988. [18] 张艺端, 徐晓婧, 李凯, 等. 一锅法制备酚醛基炭气凝胶[J]. 炭素技术, 2023, 42(2): 43-48. [19] 王金凤, 王朝阳, 唐永建, 等. 对苯二酚-甲醛炭气凝胶的制备[J]. 强激光与粒子束, 2005(11): 111-113. [20] 蒋伟阳, 张波, 周斌, 等. 间苯二酚-甲醛有机气凝胶的结构控制研究[J]. 材料科学与工艺, 1996(2): 70-75. [21] THOMAS W J, CITTENDEN B D. Adsorption technology and design[M]. Boston: Oxford, 1998.
[22] 李隆隆, 李良军, 冯军宗, 等. 炭气凝胶力学性能增强方法研究进展[J]. 材料导报, 2021, 19: 19041-19048. [23] 瑚佩, 姜勇刚, 张忠明, 等. 耐高温高强度隔热复合材料研究进展[J]. 材料导报, 2020, 7: 82-90. [24] LUCAS R D, DANFORD H E, PLUCINSKI J W. Infiltrated carbon foam composites: US8105512[P]. 2012-01-31.
[25] 郑梓璇, 王德刚, 梁国杰. 聚氨酯泡沫浸渍酚醛树脂溶液制备炭泡沫隔热材料研究[J]. 材料导报, 2022, 36(7): 227-233. [26] OLEG M. Alifanov. design of thermal protection based on open cell carbon foam structure optimization[J]. Applied Thermal Engineering, 2020, 173: 115252/1-10.
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