为什么航天飞机表面用脆弱的隔热瓦？

防热瓦的隔热原理 胡教授进一步介绍说，约3厘米厚的防热瓦通常由两部分构成：外层包覆的是不足1毫米的高辐射陶瓷材料，而内部是导热系数非常低的耐高温陶瓷纤维。从俄美两国现有的航天器再入防热材料看，大致有以下几种：一是采用难熔金属蒙皮表面加涂高辐射涂层的辐射防热材料；另一种是较早期使用的吸热式防热结构材料，表面靠一层热容大的耐高温合金防热蒙皮来吸收气动热，再通过隔热材料来阻止热量传向飞船内部。这种材料由于重量大和成本高，现已基本不再采用了；第三种是烧蚀防热材料，多用于一次性使用的飞船的再入防热，主要为纤维材料或多孔颗粒加上有机物组成的低导热复合材料，其原理是通过有机物热化学分解和气化带走大量热量和留下的多孔碳层起到了隔热、耐高温作用。美国航天飞机由于需要多次往返使用，因此采用的是前面所说的表面具有高辐射性能的防热瓦隔热技术，但据说，美国航天局已在考虑把最外面的一层耐高温陶瓷层改为耐高温合金层，以解决目前防热瓦过于脆弱的问题。

陶瓷和碳纤维区别？

这两者的区别如下：

1.陶瓷是陶器与瓷器的统称，同时也是我国的一种工艺美术品。远在新石器时代，我国已有风格粗犷、朴实的彩陶和黑陶。陶与瓷的质地不同，性质各异。陶，是以粘性较高、可塑性较强的粘土为主要原料制成的，不透明、有细微气孔和微弱的吸水性，击之声浊。瓷是以粘土、长石和石英制成，半透明，不吸水、抗腐蚀，胎质坚硬紧密，叩之声脆，这就是陶瓷！

2.碳纤维指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维。耐高温居所有化纤之首。用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成。是制造航天航空等高技术器材的优良材料。

因此，陶瓷是陶器和瓷器的总称，其成分是粘土、长石和石英构成！碳纤维则是由碳元素组成！

陶瓷基复合材料有何特性?

由纤维增强陶瓷的陶瓷基复合材料既可保留陶瓷材料耐高温、高硬高强和耐磨蚀的性能，同时又克服了陶瓷的脆性，陶瓷基复合材料可满足1200℃～1900℃的使用条件。人造地球卫星、载人宇宙飞船等的发射成功，取决于称为“烧蚀材料“的陶瓷基复合材料，当宇宙飞行器从外层空间返回地球时，稠密的大气层是它的必经之地，高速的飞行速度使飞行器和空气之间产生强烈的摩擦，由此而放出的热量瞬间可高达8000℃～10000℃，”烧蚀材料”此时吸收大量的热烧掉自己的一部分，与些同时使周围的温度降低，以保证飞行器本体安然无恙。

陶瓷基复合材料除了用于航空航天部件，还可用于滑动构件、发动机部件和刀件具等。法国用长纤维增强碳化硅复合材料作为超高速列车的制动机，其优异的摩擦磨损特性是传统制动件无法相比的。

陶瓷基复合材料以优异的耐高温和耐磨损性能取胜于其他复合材料，但由于价格昂贵使其应用受到一定限制。

先进复合材料为航天航空事业做出了重大贡献，最新研究结果表明，在某些特种飞机上先进复合材料用量已占50%以上，美国最新生产的具有隐身功能的轰炸机B-2，其机体的结构材料几乎全是复合材料。当今先进复合材料已广泛扩展到其他领域，如用复合材料制成的箭，其箭杆重量减轻4%，命中率也大大提高。在汽车工业领域，用先进复合材料制成的制件代替同样性能的钢制件，可减重70%左右，而且在工艺上可一次成型，可用来制造汽车车体、受力构件、发动机架和内部构件。先进复合材料在化工、纺织业、医疗和精密仪器等领域也发挥着不可估量的作用。

先进复合材料的研究十分活跃，发展趋向有以下特点：由宏观复合向微观复合发展；由增强性的双元混杂向超混杂复合发展；由结构复合向多功能复合发展。复合材料除具有力学性能外，还有其他如电、磁、光等性能。