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文献综述
1、研究背景随着临近空间航天技术的大力发展，可多次重复使用的高超声速飞行器热防护系统的设计和制造越来越受到广泛的关注。
高超声速飞行器的迎风区，机翼前缘等要经受较高温度考验的区域需要使用的材料具有极其优秀的防隔热和力学性能，从而保证飞行器在极端的服役环境下可以正常使用。
现有的材料体系难以满足高超飞行器所需要的轻质，耐热，高稳定性等性能，是制约飞行器的研制过程成败的关键因素和技术瓶颈之一。
临近空间高超声速飞行器需要在大气层中进行长时间的高马赫数飞行，飞行器表面的温度极高，处于高超声速飞行器中温区和低温区的防隔热材料由于需要大面积的覆盖，因此研发低密度，低热导率，低价格，可重复使用且高温稳定性好的新型 柔性材料来保证外部热流以较低的速率向内部传递，从而保证飞行器内部结构和脆弱的电子器件得以正常工作[1-3]是十分必要的。
图1 气凝胶3维网络结构示意图图2 不同隔热材料热传热机制示意图作为一种纳米多孔材料，气凝胶连续3维纳米多孔网络结构（如图1所示）赋予其低密度、高比表面积、大孔隙率等特性，其独特的网络结构显著抑制了固态和气态热传导（如图2所示），有效限制热量传输[4]，因而具有极低的热导率，其典型热导率低于0.024W/(mK)，大大优于传统隔热材料，广泛应用于航空航天、国防军工、石油化工、新能源等领域。
而且气凝胶的网络结构（孔结构）可以通过溶胶-凝胶工艺调控[1, 10]，是一种理想的高性能隔热材料。
2、耐高温气凝胶研究现状SiO2气凝胶是目前研究最为成熟的气凝胶材料，已经作为高性能隔热材料得到了广泛应用，但是SiO2气凝胶结构稳定性差，在高温下会发生孔结构的破坏，长期使用温度一般不超过650C，650℃以上其网络结构逐渐坍塌，超过900C孔结构彻底消失[5，6]，如图3所示。
图3 SiO2气凝胶形貌和微观结构（SEM照片）随温度的变化ZrO2作为一种具有高熔点、高化学稳定性和高折射率的材料,常被作为耐高温材料及涂层使用。
ZrO2气凝胶具备ZrO2和气凝胶两者的特性,除了具有较低的热导率、很高的化学稳定性和热稳定性,还具有结构可控、高比表面积和低密度等特点。
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