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中國科學(xué)家成功制備超高強度隔熱材料

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2024-01-12 07:13:11 字號：A- A A+ 來源：新華社

記者11日從華南理工大學(xué)獲悉，華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院褚衍輝團隊通過多尺度結(jié)構(gòu)設(shè)計，成功制備了兼具超強力學(xué)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(xiàn)出了2000攝氏度高溫穩(wěn)定性。

隨著新一代高超聲速飛行器飛行速度的不斷提升，對隔熱材料的力學(xué)強度、熱導(dǎo)率和耐溫性提出了更嚴苛的要求，兼具優(yōu)異力學(xué)強度及隔熱屬性的多孔陶瓷材料一直是科學(xué)家的追求目標(biāo)。然而，這兩種屬性在一定程度上相互制約，對于傳統(tǒng)的多孔陶瓷來說往往難以兼得。

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(dǎo)致材料力學(xué)強度的大幅下降。同時，傳統(tǒng)多孔陶瓷材料耐溫普遍小于1500攝氏度，高溫服役過程中常面臨著體積收縮、力學(xué)性能衰減等問題，無法滿足日益嚴苛的服役需求。

褚衍輝團隊制備的高熵多孔陶瓷材料能夠有效解決上述問題，據(jù)介紹，該材料的優(yōu)異性能源于“三大法寶”，即微觀尺度上構(gòu)筑的超細孔、納米尺度上強晶間界面結(jié)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天、能源化工領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，相關(guān)研究成果發(fā)表在材料領(lǐng)域的國際期刊《先進材料》。

（記者鄭天虹、楊淑馨）
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