高温条件下固-固界面之间的接触传热现象广泛存在于航天器热防护、核反应堆冷却、热处理工艺等领域。由于这些高温条件下的工程应用往往对应于超高的热流密度,接触热阻的变化将会导致较大的界面温差,获取精确的接触热阻参数对装置或系统的可靠性和安全性设计至关重要。以高超声速飞行器为例,气动加热会使得飞行器的外表面温度将超过1000℃,为了保证飞行器的安全,必需设计可靠性能的热防护系统。而热防护系统的性能除了受热防护材料的热物理性能和结构尺寸的影响之外,很大程度上受到热防护材料之间和机身材料与热防护材料之间的高温接触热阻的影响。高温接触热阻是热防护系统设计中的关键参数之一,对热防护系统的工作性能和飞行器的安危起到至关重要的作用。因此,迫切需要研究高温条件下界面接触热阻测试系统和方法,准确的测量高温条件下的界面接触热阻,为实际的工程应用提供可借鉴的指导。本文围绕高温条件下接触热阻的测试方法和系统开展了研究工作,建立了高温条件下接触热阻稳态测试方法,完成了接触热阻测量误差的分配,提出了一种适用于高温热防护应用的复合多层隔热结构,研制了高温条件下接触热阻测试系统,解决了高温稳定加热、热流精确计量、界面温度精确测量、高温热防护、压力精确加载、高真空保持的难题,给出了获得接触热阻的数据处理方法,测量了HTA（Inconel 718高温合金）和C/Zr B2-Si C（碳纤维增强二硼化锆和碳化硅基复合材料）在高温下的接触热阻。在此基础上,建立了高温接触热阻的数值预测方法。本文的主要工作包括以下几个方面:1.高温接触热阻测试方法和系统基于ASTM D5470中描述的轴向热流法,建立了高温条件下接触热阻的测试方法,为保证接触热阻的测量误差小于15%,进行了接触热阻测试系统的误差分配,给出了高温接触热阻测量系统的总体方案和关键部件的详细设计。为满足高温下的稳态接触热阻测试方法热防护需求,设计了一种圆柱形复合的多层隔热结构,建立了高温条件下隔热材料热特性测试的实验系统,测量了隔热结构内部的温度分布,计算热边界温度为800～1350 K范围下的复合隔热结构的等效热导率。根据稳态接触热阻测试原理,研制了可测量1000℃界面温度的高温条件下接触热阻测试系统,提出了获取接触热阻的数据处理方法,采用标准钨热流计计量界面热流,采用高分辨率热像仪测量接触面的温度,利用测量数据进行了误差分析,接触热阻的实验测量误差为9.45%。在实验系统搭建完成后,采用稳态轴向热流法对99.9999%纯度的铜的热导率进行测量,通过对测量的实验数据与NIST标准值的比对,验证实验系统和测试方法的可靠性。2.温度和压力对高温接触热阻的影响在已经建立的高温接触热阻测量实验装置的基础上,测量了630～1100 K温度范围和0.1～0.6 MPa压力范围内,HTA–HTA、C/Zr B2-Si C–C/Zr B2-Si C和HTA–C/Zr B2-Si C的接触热阻。对系统热损失误差分析可知,采用薄圆盘试样可以有效地保证一维轴向热流,在测量温度范围内系统热损失误差小于10%。通过温度重复性测试和温度循环测试,验证了测试方法的可靠性。接触热阻测量结果表明,由于辐射换热的增强,接触热阻随着界面温度的升高而减小。同时,由于接触面积的增大,接触热阻随界面压力的增大而减小,并且高温下压力对接触热阻的影响较小。此外,将实验数据与无量纲接触热阻模型关联,得到新的无量纲参数,关联性最大误差为3.03%,对比现有的无量纲模型参数,其预测的接触热阻随压力变化速度较快,在高温条件下的接触数值较大。3.高温接触热阻数值预测模型利用激光共聚焦干涉仪测量HTA和C/Zr B2-Si C的表面形貌,将测量数据点导入ANSYS中生成粗糙表面的有限元接触模型。考虑材料的弹塑性力学变形,给出了接触压力和接触面积随界面温度（630～1100 K）和压力（0.1～0.6 MPa）的分布。在接触形变模型的基础上,结合固体点的导热、远场和近场辐射的界面传热条件求解了接触模型的温度分布,根据界面热流和温差推导出接触热阻。结果表明,当界面压力从0.1 MPa增加到0.6 MPa时,接触热阻从1611 mm~2K/W下降到488 mm~2K/W,这是由于固体接触点的数量随压力变化较大。此外,当界面温度从630 K升高到1100 K时,由于辐射强化传热,接触热阻从1611 mm~2K/W降低到340 mm~2K/W。考虑了辐射效应的接触热阻为仅考虑固体导热的接触热阻的1/25。将数值预测结果与实验测量数据进行了比较,有效地验证了该方法的准确性。