随着科技的发展进步,复合材料应用越来越广泛。由于SiO2纤维的性能优异常被用作各种复合材料的原料,SiO2纤维与不同的基体结合形成复合材料。在航空领域,航空器在飞行过程中表面压力发生剧烈变化,表面温度迅速升高,迎风面温度最高可达1000℃,大量热量危害安全,引发安全事故。因此,在航空领域的热防护系统二氧化硅陶瓷纤维发挥着重大作用。通过研究三维编织二氧化硅纤维复合材料的热辐射性能,分析影响材料热辐射性能的因素,对改进复合材料结构和对改善热辐射性能提供了理论依据,对提高航天器的热防护具有重要作用。本文选择二氧化硅纤维束编织结构为研究对象,采用时域有限差分法对二氧化硅陶瓷纤维材料进行仿真计算。计算中建立了二维与三维结构模型,在二维结构下,计算了不同排布方式、不同含量下二氧化硅纤维的散射、吸收截面以及透射率和反射率,分析结构和含量对材料辐射性能的影响;在三维结构下,建立了三维两向、正交、四向、五向、六向、七向编织结构,对于六种编织结构计算了五种不同含量以及六种不同温度下的散射、吸收截面以及透射率、反射率,分析不同含量以及不同温度对材料性能的影响程度。讨论三维编织结构二氧化硅纤维的散射、吸收效率;分析了温度对材料辐射特性的影响;计算了等含量不同结构二氧化硅纤维材料的电磁场分布情况。研究发现,纤维含量对材料的热辐射性能的影响呈现出不同的规律性,含量对材料的散射性能影响更大;材料的透射率随着含量的增加逐渐减小,反射率逐渐增大;含量相同时六种编织结构中三维七向编织材料的散射截面最大,相比之下对热的发散性能最好,三维五向编织二氧化硅纤维的吸收截面最大,材料的吸收效率最佳;含量相同时三维七向编织二氧化硅纤维的反射性最好;高温时三维两向编织二氧化硅纤维的散射性能较好,温度对三维编织材料的吸收性能影响更大;在高温情况下,后三种结构的散射截面与吸收截面均小于前三种结构,因此,复杂编织结构材料的散射性能与吸收性能均不如简单结构;通过计算,温度对三维四向编织二氧化硅纤维透射率的影响呈现不规律性,其反射率与温度成正比;三维两向编织透射率与温度成正比,反射率与温度成反比,三维正交编织结构透射率与温度成反比,反射率与温度成正比,另外三种结构的透射率及反射率与温度均成正比;六种编织结构的电磁场均主要分布在编织纤维束位置,内部纤维束的电磁场强度小于外部纤维束,纤维束内部电磁场强度最小。