YDNFoam™ 4 kg/m³ 超轻质三聚氰胺泡沫
火箭与运载器整流罩隔热衬层应用篇
极端温差环境下的轻质热防护材料解决方案
一、应用背景:极端环境下的热防护挑战
火箭与运载器的整流罩(Fairing)承担着保护卫星、载荷免受气动加热、震动与噪声的关键任务。
在发射上升阶段,整流罩外壁温度可升至 +200 °C,而内部需保持在 −40 °C 以下,温差高达 240 °C 以上。
传统隔热材料如玻璃棉、芳纶蜂窝、泡沫铝等,虽然具备一定耐温能力,但普遍存在以下问题:
- 密度高 → 增加火箭总质量,影响推重比;
- 加工复杂 → 难以实现大面积轻量化贴合;
- 老化与热疲劳 → 多次发射后性能衰减。
因此,航天工业急需一种超轻质、宽温域、可热成型且具本征阻燃性能的新型隔热材料。

二、YDNFoam™ 材料特性与结构优势
| 项目 | 指标 | 技术说明 |
| 密度 | 4 ± 0.3 kg/m³ | 全球领先超轻级别,减重效果显著 |
| 导热系数 | ≤ 0.032 W/m·K | 室温下优异的热绝缘性能 |
| 耐温范围 | −200 °C 至 +240 °C | 适应极端冷热交替循环 |
| 吸声系数 (NRC) | ≥ 0.85 | 减缓发射声振冲击 |
| 阻燃性能 | 本征阻燃 (UL 94 V-0 级) | 无卤、无烟、无熔滴 |
| 耐辐照/耐老化性 | 优 | 适合长期航天服役环境 |
| 加工性 | 可切割、可热压、可复合 | 支持铝箔、碳纤层压或气凝胶共复合结构 |
YDNFoam™ 采用独特的微孔网络骨架结构,每个闭合细胞均由高交联三聚氰胺树脂构成,形成蜂窝状热阻通道,有效阻止热流穿透。
其低比重与高强度并存特性,在同厚度条件下可实现比传统材料高 30 %以上的隔热效率。
三、整流罩隔热衬层应用设计
典型结构层次:
外层:碳纤维增强复合材料蒙皮
中层:YDNFoam™ 超轻质隔热芯材(厚度 10–30 mm)
内层:铝箔/芳纶布阻热层 + 胶接固定系统
- 热稳定性:YDNFoam™ 在 +240 °C 下长期无结构塌陷;在 −200 °C 下保持柔韧性。
- 结构兼容性:与碳纤维/环氧复合蒙皮粘接性能良好,可采用耐高温树脂或硅酮胶固定。
- 声学缓冲:吸收 500 Hz–4 kHz 频段的强烈声波冲击,保护卫星电子设备。
- 回收复用:可经低压脱附清理后再次使用,支持可复用火箭系统。
四、性能验证与试验结果
| 测试项目 | 结果 | 说明 |
| 热导率(25 °C) | 0.031 W/m·K | 优于同厚度玻璃棉 |
| 线性收缩率(200 °C × 72 h) | ≤ 0.5 % | 热尺寸稳定性极高 |
| 极限氧指数(LOI) | ≥ 32 % | 本征阻燃,无需添加剂 |
| 振动吸收率 | 提升 40 % | 有效抑制声振共振效应 |
| 比重 | 比传统芳纶蜂窝低 65 % | 实现整流罩减重目标 |
五、典型应用案例
- 🚀 运载火箭整流罩隔热衬层:防止气动加热传导至卫星舱;
- 🛰️ 二级火箭过渡段隔热填充层:确保结构热稳定性;
- 🔋 航天电池舱/控制舱热绝缘层:维持关键系统热平衡;
- 🧊 液氢/液氧储罐隔热支撑垫层:避免冷凝与霜冻。
六、结语:轻量化航天材料的新纪元
YDNFoam™ 4 kg/m³超轻质三聚氰胺泡沫,凭借其卓越的热稳定性、阻燃安全性与轻量特征,
正在成为火箭与运载器热防护系统的核心材料之一。
未来,YDNFoam™ 将继续与国内外航天机构合作,
推动中国航天材料在全球高端应用领域的全面突破。
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