航天材料的民用性

前不久天宫一号从酒泉卫星发射中心的载人航天发射场，飞到距离地球300多公里的预定轨道上，自此天宫一号正以每小时2.7万多公里的速度在飞行。从外表就能看出，迥异于飞船的三舱结构，天宫一号是两舱结构的飞行器，两个舱分别是实验舱和资源舱。资源舱提供动力，为飞行提供能源﹔实验是航天员工作生活的地方，航天员准备进入的就是这里。舱内是适合人类生存和生活的正常环境，温度、湿度、氧气等都和地球上差不多。航天器在太空运行，由于没有空气对流传热，向阳的一面吸收太阳的辐射热，温度可达100多摄氏度，而背阳的一面则为零下100 多摄氏度，这便形成了极高极低的极端温度，所以天宫一号的天空高温隔热保温就成为就为关键的环节之一。

这次的天宫一号的实验室的耐热隔热保温材料研究就是以中国航天科技集团龙头，北京航空材料研究院、哈尔滨工业大学航天学院、北京志盛博卡节能技术研究院为主导开发的新型耐高温隔热保温涂料。这种耐高温隔热保温涂料采用了轻质的隔热保温材料为原料，碳纤维、三氧化二铝溶胶以及采用了北京志盛威华公司所生产的耐高温无机溶液和纳米高压空心瓷微珠，这种耐高温隔热保温涂料导热系数极低，重量轻，耐候性极佳，耐温可以达到2000℃以上。航天飞行器所经受的高温环境是空气动力加热、发动机燃气以及太空中太阳的辐照造成的，航空器要长时间在空气中飞行，有的飞行速度高达3倍音速，有时还会受到粒子云的侵蚀，因此在航天技术领域中所涉及的高温环境往往同时包括高温高速气流和粒子的冲刷。在这种条件下需要利用材料所具有的熔解热、蒸发热、升华热、分解热、化合热以及高温粘性等物理性能来设计高温耐烧蚀材料和发冷却材料以满足高温环境的要求。所以天宫一号使用的耐高温隔热保温涂料要具有良好的高温持久强度、蠕变强度、热疲劳强度，在空气和腐蚀介质中要有高的抗氧化性能和抗热腐蚀性能，并应具有在高温下长期工作的组织结构稳定性。根据国家的《关于促进科技成果转化若干规定》的若干要求，航天高性能材料中的耐高温隔热保温涂料现通过北京志盛威华化工有限公司产业转化，涂料已应有到民用产业各各领域，并以优异的涂料性能，大大促使产业结构的优化和升级，提高民用产品的科技含量。