新型功能复合材料跨尺度高温光谱辐射特性研究

项目名称： 新型功能复合材料跨尺度高温光谱辐射特性研究

项目编号： No.51276050

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 谢鸣

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 本项目针对飞行器高温热防护、激光与高能武器防护、太阳能高温利用等工程和技术领域中广泛存在的纳米隔热材料、纤维隔热毡、陶瓷及高温涂层等新型功能性复合材料,研究在高温条件下纳米纤维的尺度特性、微观结构、材料的表面形貌对材料光谱辐射特性的影响机制,包括：纳米纤维尺度效应、微观结构对上述复合材料高温光谱辐射性能的影响机制及特性，表面形貌对复合材料散射、吸收、发射特性的影响机制，纳米纤维高温热膨胀行为对材料热辐射特性的影响以及微观结构近场-远场辐射转换模型。通过研究，深入认识此类复合材料高温光谱辐射特性的尺度效应，获得纳米纤维尺度、微观结构及表面形貌与热辐射性能间的影响机理，掌握跨尺度结构热辐射传输的一体化时域分析新方法，促进微结构热辐射传热理论发展，为新材料细观结构设计、热辐射的光谱和方向调控、材料高温热物性测量等技术的创新发展提供科学理论基础。

中文关键词： 纤维复合材料；微结构；多尺度；光谱辐射特性；

英文摘要： This project aim at functional composite materials, such as nano-insulation materials, fiber insulation felt, ceramics and high temperature coatings, which are widely used in engineering and technical fields of high temperature thermal protection of Aircraft, high-temperature application of solar energy, manufacture of functional composite materials, and study Scaling properties, microstructure, surface morphology of the material which effect on the mechanism of material spectral radiation characteristics at high temperature. This study include the following aspects: Mechanism and characteristics of the nanofiber scale effects on the spectral radiative properties of high-temperature these composite materials, mechanism and characteristics of microstructure effects on the spectral radiative properties of high-temperature functional composite materials, mechanism of the surface morphology effects on scattering, absorption, emission characteristics of these composite materials, the nanofiber high-temperature thermal expansion behavior effects on thermal radiation characteristics of materials, microstructure near-field to far-field radiative transfer model. Through research, deeply understand the scale effect of the high temperature spectral radiative properties of such functional composite material, access to the i

英文关键词： fiber composite materials；microstructure；multi-scale；spectral radiation characteristics；