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陶瓷多孔隔熱材料具有均勻分布的孔隙，氣孔率高、體積密度小，具有發達的比表面積及獨特的性能，相比于金屬熱防護結構，陶瓷多孔隔熱瓦熱膨脹系數較低，即使溫差很大時，也不會產生很大的熱應力而使材料變形。同時由于防熱層密度越低，防熱層效率越高、質量越小，陶瓷多孔隔熱瓦的低密度可以給飛行器帶來更好的機動性、增加更多的有效載荷、承受更高的溫度。
相比于柔性熱防護結構，陶瓷多孔隔熱瓦則可承受更高的熱流密度，承受一定的載荷，并且可以保持飛行器的氣動外形保持不變。陶瓷多孔隔熱瓦熱防護結構基于上述優點，在可重復使用的運載器上得到了廣泛應用，占據了航天飛行器熱防護系統中的絕大部分。按照材料內部結構，可將陶瓷多孔隔熱材料分為陶瓷纖維隔熱材料和陶瓷孔隙隔熱材料兩類。
陶瓷纖維隔熱材料
陶瓷纖維隔熱材料是使用具有耐化學腐蝕性、抗熱震性、高溫抗蠕變性，耐溫性好、隔熱性能好、蓄熱小、導熱系數小的陶瓷纖維與燒結助劑、粘結劑、分散劑等按一定比例混合攪拌后，通過抽濾或模壓等工藝成型，再通過干燥以及高溫燒結等工藝制備出的一種高效隔熱材料。目前選用較多的纖維材料包括莫來石纖維、氧化鋁纖維、硅酸鋁纖維和石英纖維等。
陶瓷孔隙隔熱材料
陶瓷孔隙隔熱材料是一類有較多孔洞的陶瓷材料，具有化學穩定性好、機械強度高、剛度高、熔點高等無機材料的特性，同時由于材料中較多的空洞，使其具有良好的隔熱效果。多孔陶瓷有多種制備方法，包括添加造孔劑法、擠壓成型法、顆粒堆積法、溶膠凝膠法、有機泡沫浸漬法、發泡法、冷凍干燥法、凝膠注模法等。多孔陶瓷的高效隔熱性能主要是通過材料本身性能和調整孔洞結構來達到。就材質而言，目前選用比較多的是硅質材料，如二氧化硅、硅酸鈣等，其次是氧化鋯、氧化鋁。
