石英纤维在航天上的应用实例

   航天飞机是重复使用的再入大气层的飞行器，设计要求重复使用100次以上，总寿命达到10年。石英纤维及其制品具有优良的耐热性能，针刺毡在1000℃时的导热系数为0.328W/(m·K)，1000℃下加热1000h,其热收缩率低于1.5%，热膨胀系数仅为0.54x10-6/K，而且抗热冲击性能极好。因此，由两层石英纤维布和中间一层石英纤维毡构成的可重复使用表面防热材料RSI，已用于美国“哥伦比亚”号航天飞机副翼的拱形体上，取代了先前所用的石英砖。

    石英纤维的优点还在于，航天飞机返回后维修量很小。之后“探险”号航天飞机也采用这种材料，更换了原先使用的8000块防热砖。美国的宇宙联络飞船曾使用34000块Si02含量为99.7%的石英玻璃纤维烧结砖（耐温达1250℃）作为防热材料。前苏联发射的宇宙联络飞船，也使用了石英玻璃纤维作为表面防热材料。

    据报道，**、二两艘飞船使用的是石英玻璃纤维中添加硅溶胶作粘结剂，用抄造法成型后，在1275℃烧成。第三、四艘仍采用石英玻璃纤维，只是添加物作些调整，以便获得隔热效果更好的防热材料。总之，以石英玻璃纤维及其织物为原材科制成的可重复便用表面防热材料RSI，成功地解决了航天飞机再入大气层时，因与空气激烈摩擦，表面局部温升高达1200℃工况下的表面防热难题，而且达到了可重复使用的效果，具有良好的经济性。

    高硅氧玻璃纤维的热学性能和石英纤维的性能相近，也具备优良的耐高温性能抗热震、低的线热膨胀系数和低的导热系数等，但是普通的高硅氧玻璃纤维SiO₂含量多为96%～98%，杂质含量较多，这样当温度连续超过982℃时，杂质的存在使其容易结晶化，析出方石英晶体，导致材料线热膨胀系数急剧上升，*终将造成材料变形、开裂，因此需要用高纯二氧化硅纤维材料。