已开发出一种可喷涂气凝胶绝缘材料,与现有的聚氨酯喷涂泡沫绝缘材料相比,它具有良好的机械完整性和较低的导热系数,在类似或更低的面积密度下,可防止绝缘材料开裂和脱落,以消除飞行碎片的产生。

这种新型、轻量的气凝胶以珠状形式存在,可用于各种质量和体积要求较低的热管理系统,如低温储罐、管道、空间平台和运载火箭。这些气凝胶珠的填充密度为0.03至0.05 g/cm3,可作为浇注式、可成型或可喷涂绝缘材料,在各种应用中显示出多功能性。

二氧化硅和有机改性二氧化硅气凝胶珠与粘合剂或泡沫的混合物可以形成复杂的形状,或喷洒在面板上。气凝胶复合材料固化速度快,在密度为0.05 ~ 0.15 g/cm时具有良好的机械强度3..气凝胶珠/泡沫复合材料的压缩模量比未掺气凝胶的泡沫材料高60%。

轻质气凝胶珠可以喷雾形式与载体一起用于现场应用。可喷涂绝缘子具有操作温度范围大(从低温到+300°C)、现场安装方便、可在室温下固化、机械坚固耐用、保温性能优异等优点。这种创新也是拒水的,但不捕获气体或低温液体,因此,不构成低温泵和低温消化问题。

这种热管理系统可以应用于自动化或手动喷涂过程,对工艺化学和环境参数的敏感性低于喷涂泡沫保温(SOFI)产品,如用于航天飞机外部燃料箱的商业生产的聚氨酯泡沫,同时提供更好的保温性能。这种气凝胶珠粘合剂喷涂的面板,导热系数为20至25 mW/mK,在10至100°C的温度范围内,其性能比商用泡沫高出30%至40%。

为这项创新开发的气凝胶组合物可以承受高达370°C温度下20 ~ 100 Pa的高焓剪切流的重复循环,而不丧失机械完整性。基于气凝胶珠的多功能安装的热管理系统,为在低温环境下操作的机制、空间运输和推进系统的长期低温推进剂存储或传输系统的性能提供了重要的机会。

这项工作是由阿斯彭气凝胶公司的Danny Ou, Roxana Trifu和Gregory Caggiano为马歇尔太空飞行中心完成的。欲了解更多信息,请联系MSFC商业化援助主管Sammy Nabors,地址:此电子邮件地址正受到垃圾邮件程序的保护。您需要启用JavaScript才能查看它。.mfs - 32810 - 1


NASA科yabovip16.com技简报杂志

本文首次发表于2013年4月号NASA技yabovip16.com术简介杂志。

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