高能激光热防护材料应用进展

徐翔; 任建伟; 何超; 王昕; 赵振宇

应用力学学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (4) : 752 -763.

高能激光热防护材料应用进展

徐翔, 任建伟, 何超, 王昕, 赵振宇

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摘要

随着高能激光的军事应用不断增加，各类装备材料或结构都会面临高能激光辐照下的生存问题，例如，激光瞬间产生的高能量密度集中带来的热烧蚀、热融化及汽化等一系列毁伤效应，因此研究材料在高能激光辐照下的毁伤效应和防护机理是提升装备生存能力的热点与难点问题。首先梳理了高能激光的杀伤过程及毁伤机理；其次引入激光热防护概念，并基于热导率和烧蚀率总结归纳了目前主要热防护材料的性能，绘制了材料性能选择图；再次详细介绍了材料性能选择图不同区域中的材料热防护机理；最后针对激光能量均匀化技术与耐烧蚀技术，论述了进行激光防护材料选择和设计的关注点，即优先关注低密度、高热导率和低烧蚀率3类参数，并探讨了激光防护材料领域的发展方向，为后续的激光热防护材料领域提供设计参考。