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作者：郭梦飞;余凯旋;杨佳沛;邓恒;张皓;宋子豪;张延超;王慧武;
单位：西安理工大学机械与精密仪器工程学院;西安现代控制技术研究所陆空基信息感知与控制全国重点实验室;
摘要：固体火箭发动机燃烧室需进行热防护，传统材料烧蚀性能难以满足现代高性能发动机的严苛要求。碳纳米管(CNTs)可增强绝热材料性能，但增强机理尚不明确。成功研制出基础配方与CNTs增强配方的三元乙丙(EPDM)绝热材料，并设计了用于模拟高速气流冲刷工况的烧蚀发动机开展烧蚀实验，对试验后炭化层进行结构、气相沉积以及炭热还原反应多角度分析，系统的研究了CNTs的增强机理。实验结果表明，CNTs增强了绝热材料烧蚀性能，烧蚀实验后炭化层表面存在原始炭、SiO_2富集、Al_2O_3沉积区域并揭示了其在不同区域的影响机制。通过系统探究多区域下的CNTs增强机理，为新型纳米绝热材料的创新设计提供了理论依据，为推动高可靠性固体火箭发动机热防护材料的工程化应用奠定了理论基础。
关键词：固体火箭发动机;;绝热材料;;碳纳米管(CNTs);;高速气流冲刷;;烧蚀机理
基金资助：国家自然科学基金青年科学基金项目(52202481);; 中国博士后科学基金项目(2022MD723835);; 中国航空科学基金项目(ASFC-2024Z0740T6001);; 陆空基信息感知与控制全国重点实验室开放课题基金(B324007);; 陕西省重点研发计划项目(2024GX-YBXM-267)
