RP-3热氧化结焦导热系数测量

摘要

针对3号喷气燃料(RP-3)热氧化结焦导热系数实验数据短缺现状,本研究采用静态结焦方法制备了250-400°C不同结焦温度下的RP-3热氧化结焦,并将其压制成致密圆形样片.分别采用定义法、比较法和激光法测量了结焦样片的密度、比热容及热扩散系数,根据热扩散系数的物理定义得到RP-3热氧化结焦导热系数处于0.076-0.176W/(m·K)范围,属于绝热材料范畴.测量温度一定时,结焦导热系数随结焦温度的升高而降低,且在300°C后基本保持不变;结焦温度一定时,结焦导热系数基本不随测量温度变化.400°C结焦电镜分析结果表明,结焦生成物微观结构总体呈无定形状,主要结构为长条状,结焦中碳元素与氧元素原子量之比约为2.188,其余元素相比于碳氧元素含量极小,说明RP-3热氧化结焦的主要成分为碳的不完全氧化物.本研究填补了RP-3热氧化结焦导热系数的空白,为航空发动机先进冷却结构的精细化设计及有效工作时间评估提供了有力数据支撑.