大陸成功製備超高強度隔熱材料 可用於極音速飛行器

大陸成功製備超高強度隔熱材料 可用於極音速飛行器

大陸科學家成功製備超高強度隔熱材料可用於極音速飛行器。(新華社)

新華社12日報導,華南理工大學11日透露,華南理工大學材料科學與工程學院褚衍輝團隊通過多尺度結構設計,成功製備了兼具超強力學強度和高隔熱的高熵多孔硼化物陶瓷材料。同時,該材料還展現出了攝氏2000度高溫穩定性,可用於極音速飛行器。

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隨着新一代極音速飛行器飛行速度的不斷提升,對隔熱材料的力學強度、熱導率和耐溫性提出了更嚴苛的要求,兼具優異力學強度及隔熱屬性的多孔陶瓷材料一直是科學家的追求目標。然而,這兩種屬性在一定程度上相互制約,對於傳統的多孔陶瓷來說往往難以兼得。

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如果通過簡單降低多孔陶瓷的相對密度,可顯著提高材料的隔熱性能,但這往往會導致材料力學強度的大幅下降。同時,傳統多孔陶瓷材料耐溫普遍小於攝氏1500度,高溫服役過程中常面臨着體積收縮、力學性能衰減等問題,無法滿足日益嚴苛的服役需求。

褚衍輝團隊製備的高熵多孔陶瓷材料能夠有效解決上述問題,據介紹,該材料的優異性能源於「三大法寶」,即微觀尺度上構築的超細孔、納米尺度上強晶間介面結合,以及原子尺度上嚴重晶格畸變。

該高熵多孔陶瓷材料在航空航太、能源化工領域具有廣闊的應用前景,相關研究成果發表在材料領域的國際期刊《先進材料》。

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