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 據(jù)報(bào)道，美國佛羅里達(dá)州立大學(xué)（FSU）工程學(xué)院和佛羅里達(dá)農(nóng)工大學(xué)（FAMU）共同成立的高性能材料研究所（HPMI）的研究人員正在開發(fā)一種由碳納米管和巴基紙制成的超薄復(fù)合材料熱盾/隔熱板（heat shield），以更好地保護(hù)超高速飛行器。

航空航天領(lǐng)域越來越依賴碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料來制造衛(wèi)星、火箭和噴氣飛機(jī)等超高速飛行器的結(jié)構(gòu)件。但是這些材料的壽命受到熱環(huán)境的限制?，F(xiàn)有的隔熱板通常要比其保護(hù)的基層材料厚許多，因此HPMI團(tuán)隊(duì)著手設(shè)計(jì)并制造出薄如皮膚的隔熱板，實(shí)現(xiàn)既可以保護(hù)飛機(jī)，又起到結(jié)構(gòu)支撐的作用。

HPMI主任理查德·梁教授（Richard Liang教授）解釋說：“目前，我們的飛行系統(tǒng)變得越來越高速，甚至進(jìn)入了超過音速五倍的高超音速系統(tǒng)。當(dāng)速度如此之高時(shí)，表面會有更多的熱量。因此，我們需要一個(gè)更好的熱保護(hù)系統(tǒng)。”

巴基紙（Buckypaper），即碳納米管片狀材料，一直是HPMI研究的重點(diǎn)。研究團(tuán)隊(duì)將具有出色導(dǎo)熱和導(dǎo)電能力的巴基紙浸入酚醛樹脂混合物中，制造出一種重量輕、柔軟且耐用的復(fù)合材料隔熱板，足以保護(hù)超高速飛行器免受飛行過程中產(chǎn)生的極高熱量的傷害。

研究人員對制造的不同厚度的隔熱板樣品進(jìn)行了隔熱性能測試。用火焰灼燒樣品以考察它們?nèi)绾巫柚篃崃康竭_(dá)需要保護(hù)的碳纖維層。之后，研究人員將樣品彎曲以觀察其剩余強(qiáng)度。測試發(fā)現(xiàn)帶有巴基紙的樣品在熱擴(kuò)散和阻止熱量到達(dá)基層方面比對照樣品更好。與沒有納米管保護(hù)層的對照樣品相比，帶有巴基紙的樣品堅(jiān)固性和柔性也更好。與現(xiàn)有的陶瓷隔熱板相比，柔性更好的碳納米管增強(qiáng)隔熱板在高溫下不易破裂，也更輕巧，對于飛行器減重極為有利。

美國空軍科學(xué)研究所對該項(xiàng)目進(jìn)行了部分支持。