SiC/Al复合缓冲屏材料制备及其空间碎片撞击损伤行为

作     者：黄雪刚 谭旭彤 雷光钰 茹红强 张魁宝 罗庆 殷春 Huang Xuegang;Tan Xutong;Lei Guangyu;Ru Hongqiang;Zhang Kuibao;Luo Qing;Yin Chun

作者机构：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所四川绵阳621000 电子科技大学四川成都611731 东北大学辽宁沈阳110819 西南科技大学四川绵阳621000 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2022年第51卷第3期

页      面：983-989页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(61873305,51502338) 装备预研共用技术(41422010905) 四川省科技计划项目(2018JY0410,2019YJ0199) 

主　　题：空间碎片 SiC/Al 缓冲屏材料 碎片云 撞击行为 

摘      要：为保障长期在轨航天器的安稳运行,提高防护构型应对微小空间碎片超高速撞击时的防护性能,需要对防护构型的缓冲屏材料进行优化和改进。通过在碳化硅多孔陶瓷预烧体中以压力熔渗方式制备了SiC/Al复合缓冲屏材料,利用二级轻气炮开展了SiC/Al缓冲屏防护构型的空间碎片超高速撞击试验,重点研究了SiC/Al缓冲屏材料的冲击破坏行为、二次碎片云结构特征以及二次碎片云对后墙撞击损伤规律。结果表明,相比传统铝合金缓冲屏,SiC/Al缓冲屏能够在初始超高速撞击过程中有效破碎空间碎片,形成颗粒更加细小和扩张更加充分的二次碎片云结构,从而有效地缓解了对后墙的撞击损伤。结合后墙撞击坑的SEM微观损伤形貌分析发现,随着空间碎片撞击速度的提高,发生了更为显著的液相二次碎片颗粒撞击现象,增强了防护构型在超高速撞击时的防护性能。