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轻量化热防护解决方案

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1 month ago

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