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高分子烧蚀材料为何会被应用于航天领域?

1、在这个温度下，普通金属材料和无机陶瓷会熔融，高分子材料受热会产生裂解，于是，现在普遍采用高分子烧蚀材料作为航天飞行器的防热材料。

2、当这种复合材料和大气发生强烈摩擦，温度超过3400℃时会直接变成气体，并且带走大量的热。用这种材料作火箭头部的保护层，可以保证火箭高速、安全地穿越大气层。碳化型烧蚀材料以纤维或布作为增强物质，再浸渍酚醛树脂基体，这种材料具有良好的抗高温烧蚀性能。

3、航天飞机经过大气层，尤其是返回地球的时候，经过大气层的时候因为速度很快，飞船前端正面和大气层接触的地方，会因为摩擦产生高温，如果没有耐烧蚀材料，航天飞机回因为前端发热高温烧蚀而毁掉，当然内部的航天员也不会生还。

4、为解决这一问题，科学家们研发了烧蚀材料，这种材料如同航天器头部的“防护罩”，能够吸收和消耗摩擦产生的热量，通过熔化、气化等物理化学过程，保护航天器不受高温侵害。当导弹和航天器重新进入大气层时，会面临严重的气动加热，温度急剧升高。洲际导弹以20至25马赫的高速再入，头部温度可达8000至12000°C。

5、在这种条件下，材料的隔热性能和密度特别重要。导弹用的烧蚀材料已不能满足航天器再入的要求。60年代以来，低密度烧蚀材料得到很大发展。随着导弹和航天器技术的发展，一些火箭发动机的燃烧室和喷管也采用了烧蚀防热方案。所用烧蚀材料有热解石墨、高硅氧增强酚醛塑料、碳布（石墨布）增强酚醛塑料。

6、烧蚀材料是在火箭头部和航天器再入舱的外表面包敷的一种特殊的保护层。当火箭在高速飞行中与大气摩擦，使温度骤然上升到几千摄氏度时，烧蚀材料就以“自我牺牲”的精神一层一层熔化、气化成为气体，把摩擦产生的热量带走，因而火箭里头的温度不会升高。

新型高分子材料有什么特殊功能

减摩、耐磨性好。有些高分子材料在无润滑和少润滑的条件下，它们的耐磨、减摩性能是金属材料无法比拟的。（5）电绝缘性好。电绝缘性可与陶瓷、橡胶媲美。（6）耐蚀性。化学稳定性好，对一般的酸、碱、盐及油脂有较好的耐腐蚀性。（7）导热系数小。

例如在制造集成电路时高分子感光材料在光刻过程中被大量使用。导电高分子材料和有机半导体打开了单分子电路的大门。有机发光半导体材料为显示器件打开了一个大幅度降低成本的大门。高分子压电材料则为力与电的转换提供了新的途径。高分子热电材料则提供了新的热电转换途径。

高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。很多天然材料通常是高分子材料组成的，如天然橡胶、棉花、人体器官等。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如此。一般称在生活中大量采用的，已经形成工业化生产规模的高分子为通用高分子材料，称具有特殊用途与功能的为功能高分子。

生物医学高分子材料 这类高分子材料在医疗领域具有特殊功能，如生物相容性、生物活性等。它们常被用于制造医疗器械和医疗用品，如人造器官、药物载体等。由于其良好的生物相容性和较低的免疫反应，它们在现代医学领域的应用越来越广泛。常见的有生物降解高分子材料和高分子医用复合材料等。

功能高分子材料是上世纪60年代发展起来的新兴领域，是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。近年来，功能高分子材料的年增长率一般都在10%以上，其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50%。

就结构高分子而言，大家知道最多的当属塑料、橡胶和纤维。其中塑料产量最大，主要用于包装材料、结构材料、建筑材料以及交通运输材料；橡胶的主要用途为制造轮胎；纤维的主要用途为衣着用料。此外结构高分子还包括工程塑料、耐高温高分子以及液温高分子等。

烧蚀材料都有哪些应用?

1、如果能迅速把摩擦产生的热量散发到空气里就能降低物体表面的温度，所以最早的导弹采用铜合金作为防热材料。但这种方法很快就被性能更优越的烧蚀材料所替代，现在普遍采用高分子烧蚀材料作为航天飞行器的防热材料。

2、随着导弹和航天技术的进步，火箭发动机也开始采用烧蚀防热技术，如热解石墨、高硅氧增强酚醛塑料以及碳布增强酚醛塑料。特别是进入80年代，碳-碳复合材料在固体火箭发动机喷管中的应用取得了显著成果。

3、是耐高温材料，烧蚀层的物理性质具有耐高温。烧蚀层用于高温环境下的防护材料，可以在高温、高速气流等恶劣条件下起到保护作用。烧蚀层主要应用于航空航天、火箭发动机、导弹和高速飞行器等领域，在这些场合中，材料需要承受极高的温度和压力，以及空气摩擦等外部因素的影响。

4、所用烧蚀材料有热解石墨、高硅氧增强酚醛塑料、碳布（石墨布）增强酚醛塑料。80年代以来，碳-碳复合材料在固体火箭发动机喷管中得到了成功的应用。烧蚀材料还可用来解决火箭发动机底部、箱体级间段、航天飞机鼻锥、机翼前缘等部位的防热问题。

5、材料必须能够经受上千摄氏度甚至更高的温度。这个温度到底有多高呢？咱们平常看到的熊熊燃烧的大火，在大火中心温度最高的地方才不过几百摄氏度。在这个温度下，普通金属材料和无机陶瓷会熔融，高分子材料受热会产生裂解，于是，现在普遍采用高分子烧蚀材料作为航天飞行器的防热材料。

6、作为一种热屏蔽策略，烧蚀屏蔽在火箭喷嘴喉衬部和宇宙飞船重返大气层时发挥关键作用。例如，碳化硅纤维增强的酚醛树脂或C/C复合材料等材料被广泛应用。它们能够有效抵抗高温，防止结构体遭受过度加热，确保航天器的安全。在陨星进入大气层的情境中，同样存在烧蚀现象。