川观新闻记者 李媛莉
7月10日，我国首次成功实施运载火箭一子级可控回收，同时实现全球首次运载火箭海上网系回收。其核心保障之一，就是表面的高温隔热材料——火箭一级分离后，从高空高速返回并重新进入较稠密大气层，剧烈的气动加热会使箭体局部承受数百摄氏度高温和高热流冲击。高温隔热材料能够有效阻隔热量向箭体内部传递，保护铝合金结构及关键设备，为火箭安全回收和重复使用提供重要保障。
什么是高温隔热材料？长什么样？我们可以先自行脑补一下：鸟儿用枝丫筑巢不陌生吧？如果把枝丫缩小到微米尺度（注：1000微米=1毫米），再“搭建”，便能大致想象高温隔热材料成型工艺的一环。
大量细微的陶瓷纤维相互搭接，形成轻质、多孔的内部结构，再经过成型和高温处理，便可制成兼具耐高温、低导热和一定结构强度的高温隔热材料。
7月初，这样一块材料摆在了川观新闻记者面前。它大概半张A4纸大小，手感如石膏板，却轻巧似塑料泡沫。
用微米级陶瓷纤维“筑鸟巢”
确保瓦片既耐得住高温又兼顾轻量化、可靠性
四川龙甲空天材料科技有限公司总经理马晓亮介绍其名字：可重复使用陶瓷纤维隔热瓦。这块“小瓦片”，热面能够承受上千摄氏度的高温，并显著延缓热量向背面传递。
依托哈尔滨工业大学院士团队二十余年的技术积累，这款隔热瓦产品于2025年12月在成都市青羊区航空智能制造产业园完成成果转化，成为成都市航空复合材料产业链上最新的一块拼图。
“在航天器穿越大气层的过程中，外部气流受到剧烈压缩并与飞行器表面发生复杂作用，会产生强烈的气动加热。部分区域的表面温度可达到上千摄氏度。” 马晓亮说，隔热瓦需要在这样严酷环境中同时完成几项任务：材料本身要耐得住高温，要尽可能减缓热量传递，还要兼顾轻量化、结构稳定性和服役可靠性。
具体而言，材料既要在高温环境下保持基本结构稳定，又要具有较低的导热能力，延缓热量传入航天器内部；既不能给飞行器增加过多重量，也要具备一定的抗振动、抗冲刷和抗热冲击能力。
单独实现其中一个指标并不容易，而航天热防护材料需要在多项性能之间取得平衡。其关键之一，就藏在材料的微观结构中。
在显微尺度下，它由大量相互搭接的耐高温纤维构成，纤维之间保留了许多微小孔隙。这样的结构一方面减少了固体之间连续接触形成的传热通道，另一方面限制了孔隙内气体的传热和流动，从而延缓热量向材料内部传播。
显微镜下，陶瓷纤维隔热瓦的内部结构示意图。 图片由受访者提供。
不过，孔隙并不是越多越好。材料过于疏松，强度和抗冲刷能力会下降；材料过于致密，重量和导热能力又可能增加。刚性隔热瓦的设计，本质上是在隔热性能、结构强度、质量和服役可靠性之间寻找平衡。
纤维怎么交叉、搭多少度角、搭多密，任一调整便能决定“瓦片”的性能。换言之，纤维必须交错搭接成最优角度，形成“热量来了要走弯路，强度却足够支撑”的结构。
并且，光搭起来还不够，纤维之间还是松散的，需要“焊接”在一起。这道工序叫“可控烧结”——温度不够，焊不牢；温度过了，整个结构会塌缩。龙甲空天团队花了近二十年摸准“火候”。
一个“瓦片”无法包打“全场”
放热材料需根据不同区域分别设计
比头发丝上雕花还细的活儿，谁来动手？
马晓亮介绍，微米级纤维非常细小，单靠机械方式难以逐根排列。材料制备需要借助流体运动和外部作用力，使纤维在成型过程中逐步分布、搭接并形成整体。
“可以想象头发丝在水中缓慢运动。”他说，“水的流动状态和外部作用力发生变化，头发丝的运动状态也会随之改变。”
科研人员正是利用这一原理，对纤维在成型过程中的运动和分布进行调控，使其形成适合隔热和承力的内部结构。
与此同时，纤维自身的形态、不同材料之间的匹配关系以及成型条件，也会影响最终结构。通过材料设计、过程控制和性能验证，团队逐步实现对隔热瓦内部结构的稳定调控。
成型后的隔热瓦主体通常呈白色，其表面还可以根据实际服役需要设置黑色功能涂层。这层比A4打印纸还薄的涂层，承担着高温辐射调控和表面防护等作用。用马晓亮的话说，“白瓦”负责热量慢传，“黑釉”负责少进热量。
一张陶瓷纤维隔热瓦的尺寸约200*200*60mm。右侧是涂抹了黑色涂层的纤维隔热瓦；左侧是陶瓷纤维隔热毡。 摄影：李媛莉
公司目前布局的产品包括柔性隔热毡、刚性隔热瓦和高性能烧蚀热防护材料等。不同类型的材料，适用于不同的热环境和结构部位。
“航天器不同区域所承受的热环境差异很大，不能简单地用一种材料覆盖所有部位。”马晓亮介绍，一套完整的航天器热防护系统，通常需要根据不同区域的热流、温度、压力、外形和重复使用要求进行分区设计，并综合使用多种热防护材料。
从微米级纤维构成的内部网络，到航天器表面的热防护系统，一块看似普通的“小瓦片”，背后连接着材料科学、传热学、结构设计和高温试验等多个领域。它并不能让高温“消失”，而是通过耐受、阻隔、延缓和调控热量传递，为航天器内部结构和设备争取更安全的温度环境。
【未经授权，严禁转载！联系电话028-86968276】
航天护身甲绝对高级，不懂不要紧，点赞就行😃
大家为海上回收火箭欢呼，我来普及一个知识点∶回收的火箭所以能不被烧毁，都靠这个“片瓦遮身”[社会社会]