Основные проблемы при создании систем тепловой защиты на базе структурно-неоднородных материалов и методы их решения

В обзоре обобщены достижения отечественной и зарубежной науки в области разработки и улучшения характеристик углерод-углеродных и углерод-керамических композиционных материалов с акцентом на механические, окислительные и абляционные свойства. Рассмотрены наиболее востребованные в настоящее время способы модифицирования матриц композитов и нанесения защитных покрытий с получением в структуре гетерофазных композиций на основе ультравысокотемпературных керамик. Анализ механизмов разрушения широко применяемых технических решений позволил наметить перспективные концепции построения архитектуры покрытий. Приведены математические постановки нелинейных задач теплопереноса, учитывающие различные физико- химические явления в структурно-неоднородных материалах. Основное внимание уделено учету эффектов асимметрии, конечной скорости и волновым явлениям при распространении тепла в анизотропных материалах. Проведен анализ современных методов оценки напряженно-деформированного состояния композитов при термосиловом воздействии, а также методов расчета эффективных характеристик их свойств.