材料计算与设计方法在热防护设计中的应用

艾邦成

航天11院

摘要

随着大规模并行计算技术的快速发展与材料计算方法的不断完善，基于第一性原理计算和分子动力学模拟等方法的高通量材料设计与计算在材料基因工程研究中取得了长足的进步。本文在微观与纳观尺度材料设计与计算方法基础上，综合运用经典热力学平衡分析方法和热化学烧蚀模型，结合航天飞行器非烧蚀热防护系统的特点，探索了高通量材料计算与设计方法在材料抗氧化性能、高温稳定性、热膨胀性质、热弹性性质、热传输性质以及表面催化性质等综合性能预测与性能评价方面的应用，给出难熔金属和陶瓷类防热材料的防热性能预测结果与实测结果比较，初步归纳了新型非烧蚀防热材料设计的快速筛选方法。

        DOI: 10.12110/firstfmge.20171121.307