纤维隔热材料在使用的过程中，我们必须要考虑到飞行器所面对的严酷的气候环境，碎片撞击、污染、雨水侵蚀等环境因素是热防护系统在分析和设计过程中所必须要考虑的问题。因为在使用的过程中，飞行器内部的部件的温度发生了稍微的过载就可能会导致无法想象的后果，因此，对隔热材料和环境之间的相互作用提出了十分高难度的挑战，而热响应问题所具有的复杂性和对热防护系统的可靠性的高要求，使得这两者之间的矛盾更加的难以调和。由于以上所述的原因，对纤维隔热材料可靠性的评估也就是势在必行的了。但是可靠性的评估工作仍然是一个亟待解决的难题，首先是因为缺乏隔热材料在对应传热机理下的相关热性质数据，而且要获得隔热材料在使用过程中的随温度变化的瞬态热性质也是十分的困难，相关的统计信息更是几乎不存在，所以热防护系统的安全性也就无法得到保障了。可见获得纤维隔热材料的热性质是至关重要的，因此本研究的主要目的就是从理论方面对纤维隔热材料进行简单的反演分析，然后获得相关的热性质。

1。2 纤维隔热材料的传热机理

对纤维隔热材料的传热机理进行分析，首先我们需要知道其大概的使用环境，飞行器在使用的过程中，其上的纤维隔热材料需要跨越从Pa 的多个数量级的压力，而其热边的温度最高可以达到1000K。我们还需要知道纤维隔热材料的组成的成分，它属于两相介质，是有气相和固相两种形式组成的，根据传热学理论，我们可以分析得出纤维隔热材料热量的主要传递形式有以下的几种：

（1）传导

传导是指在温度差的驱动下，物体各部分之间不发生相对位移，只通过分子、原子、自由电子等微观粒子之间的相互碰撞、分子振动、电子的迁移等热运动而产生的热能的传递的过程。因为纤维隔热材料是两相介质，所以可以知道它有两种热传导发生，分别是固相热传导和气相热传导。固相热传导包括了纤维，其间存在的颗粒和其他的固体杂质之间因为接触而导致的相互之间发生的热传导。气相的热传导则是因为纤维隔热材料是多孔材料，存在很多的孔隙，孔隙之间的气体分子因为热运动而产生的热传导。在常压的情况下，因为纤维隔热材料是多孔介质，所以固体传导较小，对总热流的贡献只有百分之几，而气体的传导则达到了60%之上。如果是在真空条件的话，气体传导所占热流的总百分比还会得到进一步的提高[5]。

（2）对流

对流换热是指流体由于发生了宏观的运动，使得流体与流体或流体与固体壁面之间发生了相对位移，且由于有温度差的存在而发生的热量传递的过程。我们将对流按照造成的原因进行分类可以分成两种，分别是强制对流和自然对流。由于外部的原因所造成的对流我们称为强制对流，而由于流体内部的密度差所引起的对流我们则称之为自然对流。在纤维隔热材料中，孔隙之间的流体和纤维材料本身的固体发生了相对位移，且有温度差产生，因此也有热量也通过流体和固体之间的对流传递。热量可能从流体传导到固体，也可能由固体传导到流体，这取决于流体和固体的温度。有文献[6]对纤维隔热材料中自然对流占总热流的比例进行了分析，文献中是取一个孔隙率为0。95-0。96且厚度为5cm的平面状的纤维隔热材料，将其放在大气压力为Pa 的空气中，最后获得的结果是，当温度达到1000K之后，自然对流所占的总热流的比例微乎其微，可以忽略。在文献[7]中则是对纤维隔热材料施加了1。333*～1。013*Pa 的压力，试样厚度方向上的温度差为 100～1300K ，通过分析了热流跟重力矢量的方向相同和相反的两种情况，来研究自然对流对纤维的影响。得到的结果是在纤维隔热材料的密度24kg/时，则可以忽略材料内部的自然对流的作用