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Alumina/alumina ceramic matrix composites as part of the SHEFEX II thermal protection system

Mechnich, Peter und Schmücker, Martin (2010) Alumina/alumina ceramic matrix composites as part of the SHEFEX II thermal protection system. CIMTEC, 12th International Ceramics Congress, 2010-06-07 - 2010-06-11, Montecatini Terme, Italien.

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Kurzfassung

For DLR’s SHEFEX II (Sharp Edge Flight Experiment) campaign multiple TPS panels were fabricated from WHIPOX-type alumina/alumina ceramic matrix composites. These CMCs exhibit favourable properties such as high-temperature oxidation resistance and damage tolerance. A special feature of these CMCs is their inherent transparency for electromagnetic waves, making them attractive as thermal protection for antenna. Scheduled for autumn 2010 SHEFEX II will include an actively controlled atmosphere re-entry at a maximum cruise velocity of Mach 11 where a high thermal load on the TPS protected nose-cap is expected. However, emittance of alumina is low and consequently radiation cooling capability of alumina-based TPS panels is limited. In order to prevent thermal overload, emittance of CMCs is improved by superficial impregnation and coating with an oxidation-resistant “black” CoFe-spinel. Thermal performance and material stability was proofed in an arc-heated wind-tunnel at DLR. It turns out that CoFe-spinel surface modification can reduce CMC temperatures by more than 200 K in a Mach 6 hypersonic flow field. The modified CMC exhibits microstructural stability up to the expected TPS peak temperature of 1300°C. Design, manufacturing and set-up of the WHIPOX-TPS segments of SHEFEX II are presented.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/65175/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Alumina/alumina ceramic matrix composites as part of the SHEFEX II thermal protection system
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Mechnich, PeterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmücker, MartinNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2010
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Stichwörter:Thermalschutz, Faserverbundkeramik
Veranstaltungstitel:CIMTEC, 12th International Ceramics Congress
Veranstaltungsort:Montecatini Terme, Italien
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:7 Juni 2010
Veranstaltungsende:11 Juni 2010
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:W RP - Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Weltraum
DLR - Forschungsgebiet:W RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):W - Vorhaben SHEFEX (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Werkstoff-Forschung > Keramische Struktur- und Funktionswerkstoffe
Hinterlegt von: Mechnich, Dr.rer.nat. Peter
Hinterlegt am:06 Sep 2010 16:32
Letzte Änderung:24 Apr 2024 19:30

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