王泽林，籍日添，惠心雨，丁晨，汪辉,*，白俊强

1. 西北工业大学 航空学院，西安 710072

2. 中国运载火箭技术研究院，北京 100076

碳/碳(C/C)复合材料是以碳纤维或石墨纤维为增强体的碳基复合材料，其全质的碳结构不仅保留了纤维增强材料优异的力学性能和灵活的结构可设计性，还兼具碳素材料低密度、低热膨胀系数、优异的耐热冲击、耐摩擦及耐烧蚀等优点[1]。尤为重要的是，该材料的强度随温度升高不降反升，使其成为航空航天等领域理想的结构材料[2-4]。虽然C/C复合材料是一种优异的轻质耐高温热防护材料，但是现有C/C复合材料受限于其自身不高的传热性能，无法对飞行器表面热流进行有效热疏导，致使局部温度过高，材料结构发生变化进而加速失效，无法满足未来超音速飞行器热防护要求。而且常规的C/C复合材料在400 ℃以上会迅速氧化，从而导致各种性能的明显劣化；当温度达到1 800 ℃以上时，复合材料会因剧烈热冲击、高热流密度、强气流冲刷等服役条件变化导致表面发生烧蚀，这种氧化性烧蚀严重制约了C/C复合材料在严酷环境下的应用[5]，也限制了其应用范围，因此本文提出了在C/C复合结构中内置L型的高导热碳纤维丝对飞行器表面受热严重区域的热量实施定向疏导，以期对其表面剧烈的氧化烧蚀做出有效防护的方法。

有效导热系数作为热防护材料重要的热物理性质，对其精确的评估是不可避免的，目前常使用有效介质理论(EMT)[6-8]直接求解热扩散方程[9]，通过求解玻尔兹曼输运方程(BTE)[10]等方法预测复合材料的有效导热系数。……