中国科学家成功制备超高强度隔热材料
新华网2024-01-11 19:21
新华社广州1月11日电（记者郑天虹、杨淑馨）记者11日从华南理工大学获悉，华南理工大学材料科学与工程学院褚衍辉团队通过多尺度结构设计，成功制备了兼具超强力学强度和高隔热的高熵多孔硼化物陶瓷材料。同时，该材料还展现出了2000摄氏度高温稳定性。
随着新一代高超声速飞行器飞行速度的不断提升，对隔热材料的力学强度、热导率和耐温性提出了更严苛的要求，兼具优异力学强度及隔热属性的多孔陶瓷材料一直是科学家的追求目标。然而，这两种属性在一定程度上相互制约，对于传统的多孔陶瓷来说往往难以兼得。
如果通过简单降低多孔陶瓷的相对密度，可显著提高材料的隔热性能，但这往往会导致材料力学强度的大幅下降。同时，传统多孔陶瓷材料耐温普遍小于1500摄氏度，高温服役过程中常面临着体积收缩、力学性能衰减等问题，无法满足日益严苛的服役需求。
褚衍辉团队制备的高熵多孔陶瓷材料能够有效解决上述问题，据介绍，该材料的优异性能源于“三大法宝”，即微观尺度上构筑的超细孔、纳米尺度上强晶间界面结合，以及原子尺度上严重晶格畸变。
该高熵多孔陶瓷材料在航空航天、能源化工领域具有广阔的应用前景，相关研究成果发表在材料领域的国际期刊《先进材料》。
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