新华社广州1月11日电(记者郑天虹、杨淑馨)据华南理工大学材料科学与工程学院褚衍辉团队透露,他们通过多尺度结构设计,成功研发出一种集超强力学强度与高效隔热于一身的高熵多孔硼化物陶瓷材料。此外,该材料展现出高达2000摄氏度的耐高温特性。
随着新一代高超声速飞行器的飞行速度不断攀升,对其隔热材料的力学强度、热导率和耐温性提出了更为苛刻的要求。具备卓越力学强度和隔热特性的多孔陶瓷材料一直是科学家们的研究目标。然而,这两项属性在某种程度上相互制约,使得传统的多孔陶瓷很难兼顾两者。虽然降低多孔陶瓷的相对密度可以显著提升其隔热性能,但往往会导致力学强度的明显下降。另外,传统多孔陶瓷的耐温普遍低于1500摄氏度,在高温服役过程中容易出现体积收缩和力学性能衰减等问题,无法满足日益严格的应用需求。
褚衍辉团队所制备的高熵多孔陶瓷材料有效解决了这些问题。据悉,该材料的卓越性能源于三大关键因素:微观尺度上的超细孔构造、纳米尺度上的强晶间界面结合,以及原子尺度上的严重晶格畸变。这种高熵多孔陶瓷材料在航空航天和能源化工领域具有广泛的应用潜力,相关研究成果已发表于材料领域的国际期刊《先进材料》。
:华南理工大学研发团队成功制备高性能多孔硼化物陶瓷材料