项目基本情况Basic information of the project
该成果以高超声速飞行器对背风面耐高温材料及舱内高效热管理系统的综合需求为牵引,在国家自然科学基金青年基金项目与面上项目以及军科委等4个项目的支持下,本项目发明了一种耐高温复合材料结构与热管理一体化系统。制备出了一种高储能、良导热、定型和自支撑新型储能复合材料,掌握了一体化环境控制/热管理系统的结构设计及关键热电材料性能提升核心技术,突破了高纯度聚酰亚胺单体合成工艺,提出了聚酰亚胺基复合材料的低成本成型方法,部分指标达到了国际先进水平。
该项目突破了轻质高导热石墨泡沫制备、有机相变介质/石墨泡沫炭复合、有机相变介质/石墨泡沫炭复合材料的封装等多项关键技术。发明了大尺寸可重复使用碳基多孔复合相变热控系统,其整体热导率大于6.5W/(moK),质量损失率不大于1%,相变潜热大于150kJokg-1,可重复使用次数大于50次;在高功率热/电/冷能量转换模块方面,突破了关键热电材料的合成技术,获得了微结构可控、关键性能参数优秀的中温区CoSb3热电材料,热电优值达2.5。突破环境控制/热管理各子模块的集成与界面匹配技术,制备出先进新型环境控制/热管理器件,TEG模块能量转化效率大于20%,TEC模块制冷效率(COP)大于150%;采用苯并恶嗪聚酰亚胺树脂体系,突破了合成过程中单体提纯等多项关键技术,升温至500℃强度保留率达到50%,合成复合材料具有优异的耐高温性能。
该项目不仅能够高超声速飞行器结构及热管理设计提供了新的技术储备,同时相关成果在高热流集成计算电子工作站以及市政节能设施等军民共用领域也具有重大应用价值,创造极大的经济和社会效益。实现无需流质、易于排布、绿色环保,可多次重复使用先进新型环境控制/热管理器件,为我国节能减排实现双碳目标提供重要支撑。申请国家发明专利13项,已经获得授权发明专利7项,发表SCI论文50余篇。
管理团队与技术团队Management team and technical team
哈尔滨工程大学
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。