王丽燕，陈伟华，崔占中，王振峰，王 筠，纪兵兵

( 1. 中国运载火箭技术研究院 空间物理重点实验室， 北京 100076；2. 中国运载火箭技术研究院 航天材料及工艺研究所， 北京 100076；3. 中国运载火箭技术研究院 北京宇航系统工程研究所， 北京 100076)

轻质烧蚀复合材料是一种密度低、热导率低、吸热性能优良且耐烧蚀的新型防隔热材料，此材料不仅满足长时间中低热流密度环境下的防隔热需求，而且耐烧蚀和高气流剪切，故而应用广泛[1-2]。在长时间中低热流的加热环境下，树脂发生热解，残留多孔结构的碳化层，轻质烧蚀复合材料中的热解气体流过碳化层引射进入边界层，一方面可以使边界层增厚，增大外界对材料的传导热阻，形成热阻塞效应[3]；另一方面可以吸收碳化层结构的热量，降低碳化层温度，增强其稳定性[4]。此过程中，轻质烧蚀复合材料内部热解层区域与碳化层外表面不单有温度差还有压力差[5]，这使得热解层部分产生的气体在压差作用下向材料碳化层外表面持续渗出，并与多孔碳层发生热交换，使部分热量沿厚度方向传递到外表面[6-7]，从而提高复合材料的隔热性能。热解气体流动换热问题是典型的多孔介质传热传质问题，需要采用多孔介质理论解决，而流体在多孔介质中的流动特性主要取决于渗透率等参数[8]。因此研究轻质烧蚀复合材料的气体渗透特性，得到不同温度下的渗透率对该材料的防隔热设计具有重要意义。渗透率表征流体透过多孔介质的能力，其大小不仅与流体的特性有关，还与材料的通孔率、孔分布形式和材料厚度等因素有关[9]。……