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배경 및 수입

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항공 우주에서, 모든 킬로그램은 더 높은 탑재량 수용량 또는 더 긴 임무 내구로 번역했습니다. 자동에서는, 전기 차량 건전지 팩은 열 포함 및 충돌 보호 둘 다 요구했습니다. 에너지에서는, fusion 반응기는 진공 배 짐을 지원하는 동안 immense 열을 저항하는 성분을 필요로 합니다. 다기능 열 방패는 1개의 합성성으로 2개의 기능을 결합해서 이 도전을, 간소화하고 전반적인 체계 효율성을 개량합니다.

Multi-Functional Heat Shields의 최근 혁신

고급 복합 재료

현대 복합 재료는 이러한 돌파구의 심장에 있습니다. Car 뻣뻣한 탄소 복합체- 탄소 매트릭스의 강화 탄소 섬유는 낮은 열전도율을 제공하면서 온도에서 3,000 °C를 초과하는 강도를 나타냅니다. NASA는 이러한 물질을 무기화 한 반면에 기계적 강도를 높일 수 있습니다.는 열전도율이 높고, 기계적 강도가 매우 강한 물질을 제공합니다. <강성>

Gradient-composite는 더 정제한 성과를 디자인합니다. 조밀한, 숨구멍에 강한 외부 얼굴에서, 내부 핵심 격리해서, 엔지니어는 열전달, 긴장 배급 및 열팽창 잡을 수 있습니다. 그런 기능적으로 급료한 물자 (FGMs)는 SpaceX의 용] 같이 진보된 탄력 캡슐을 위한 열 방패에서 이미 사용됩니다.

층 및 모듈 디자인

단일 합성물보다 층을 덮은 건축은 각 stratum을 그것의 역할에서 excel하기 위하여 허용합니다. 전형적인 다기능 더미는 다음을 포함합니다: 열을 발광하고 부식 저항하는 외부 굴절 층; 경량 금속 또는 합성 벌집으로 한 중간 짐 방위 층; 그리고 기질에 열전달을 극소화하는 안 절연제 층. 이 체계는 모듈 패널로 도망될 수 있습니다, 수선과 주문화.

PICA (Phenolic Impregnated Carbon Ablator) NASA의 Orion 우주선에 의해 사용되는 타일은 모듈식 예입니다. 그들은 승무원 모듈의 구조적 피부로 직접 접착되며, 열 방패와 항공 우주 표면의 일부로 행동합니다. 분리되는 이차 구조를 제거함으로써, PICA 타일은 질량과 볼륨을 절약합니다. 세라믹 타일에 고급스러운 우주선과 같은 재사용 가능한 변형은 이제 더 큰 구조 구조를 통합합니다.

Heat Shield 생산에 대한 첨가제 제조

3D 프린팅은 기존의 방법으로 만들 수 없는 열 방패 지오메트리를 잠금 해제하고 있습니다. 선택적인 레이저 소결] 세라믹 분말의 결합된 다공성 셀 구조를 생산할 수 있습니다. ]Binder jetting는 실리콘 카바이드의 복잡한 냉각 채널을 사용하여 열 보호에 대한 완벽한 열 보호 기능을 지원하는 구조로 직접 내장되어 있습니다. ]Binder jetting는 열 보호 챔버를 위한 열 보호막이를 측정합니다.

스마트 및 적응형 열 보호

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응용 및 혜택

의약정보

Reentry 차량, hypersonic missiles 및 우주선 모든 수요 극단적 인 열 보호. 다기능 방패는 분리 된 절연 및 부하 방위 시스템에 비해 30 ~ 50 %의 구조 질량을 감소. 예를 들어, [[FLT : 0]]Starship[[FLT :1]] SpaceX는 차량의 기본 구조로 작동하는 외부 열 방패와 강철 피부를 사용하여 진정한 다기능 디자인. 유사하게, NASA의 [FLT : [FLT :]]]] Starship[FLT :]] : 2 쉘 및 3 탄소 탄소 탄소 탄소강을 사용하는 표면 보호.

자동차

전기 자동차에서 배터리 팩은 빠른 충전 및 높은 부하 중 상당한 열을 생성합니다. 다기능 열 방패는 배터리 열에서 캐빈을 동시에 격리하고 충돌성을위한 배터리 인클로저를 강화하고 열 런웨이 추진을 관리 할 수 있습니다. [[FLT : 0]]Underbody shields[FLT :1]] 알루미늄 ‐ 세라믹 복합물로 만든 배터리를 보호하면서 구조적 크로스 회원으로 도버링합니다. 공식 1 및 하이퍼카 제조업체는 섀시 가스 시스템 근처에서 탄소 섬유를 사용하는 티타늄 ‐ 탄소 섬유 시스템을 사용합니다.

에너지

ITER]는 진공 무결성을 유지하면서 neutron bombardment 및 극단적 인 열 유출을 견딜 수있는 구성 요소가 필요합니다. 텅스텐 ‐ 코팅 탄소 복합체로 만든 다기능 플라즈마 ‐파싱 구성 요소 (PFCs) 진공 용기에 대한 열 방패와 구조적 지원 역할을합니다. 태양 열 발전소에서 수신기 패널은 Heliostat의 부하 ‐피싱 요구와 높은 온도 단열을 결합합니다.

산업 용도

로는 강철로 안대기, 유리 생산 및 화학 가공은 또한 내화 벽돌 또는 컨베이어를 지원하는 통합 열 방패에서 이득을 줍니다. 모듈 세라믹 ‐ 강철 복합 재료는 가동불능시간을 감소시키기 없이 급속한 보충을 허용합니다.

글렌즈의 혜택

  • Mass Reduction:기능 결합은 최대 40%의 성능에 대한 중요한 시스템 무게를 절단한다.
  • Simplified Manufacturing: Fewer Parts은 짧은 공급망과 낮은 조립 비용을 의미합니다.
  • 안전: 구조 보강은 흉부 침식 층의 촉촉한 de-bonding를 막습니다.
  • Extended Lifespan: ablative 체계와 비교된 열 순환과 기계적인 피로에 저항하는.
  • Design Freedom: 모듈 및 인쇄된 지오메트리는 복잡한 표면에 적합한 모양 최적화 방패를 가능하게 합니다.

미래 전망

전동적 인 열 차폐점의 트레포티는 전체 시스템 통합을 향해 다 기능적인 열 차폐점의 트레포티를 발견할 것입니다. 머신러닝 설계 툴은 균형 잡힌, 힘 및 무게를 최적화한 미세구조를 발견할 것입니다. MAX phases](layered ternary Carbides)와 같은 재료는 재사용성에 이상적인 금속과 손상 공차를 가진 열 안정성과 결합합니다. Hypersonic 비행은 군과 상업적 인 요구 사항에 따라 5가지의 차폐성 피부로 인한 손상을 지속할 수 있습니다.

biomimetic 디자인은, 딱정벌레의 층을 갖는 구조 및 조류 봉합사의 층을 갖췄다. 그러나, 경량 복합체는 매우 촉감. 그 사이에, ]딥 스페이스 탐험는 열 방패가 필요하며, 우주 방사선과 마이크로메테오로이드의 수년간의 수명을 잃지 않고 구조적 솔루션의 영향을 잃지 않는 것이 아니라, 구조적 인 솔루션은 매우 비교적 비교적 비교적 비교적 쉽다.

구조와 열 보호 사이 선은 blur, 엔지니어 및 물자 과학자에 계속 끊임없이 이고 엄격한 테스트와 자격을 통해 새로운 개념을 검증하기 위하여 밀접하게 협력해야 합니다. 더 가벼워, 더 강하고, 더 안전한 차량과 체계의 생성은 실험실과 시험 기능에 있는 모양을 전 세계 가지고 갑니다.