华南理工大学材料科学与工程学院褚衍辉研究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性的高熵多孔硼化物陶瓷材料。同时,该材料还展现出了2000℃高温稳定性。相关研究成果近日刊发于国际期刊《先进材料》。
随着飞行速度的不断提升,新一代高超声速飞行器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是相互制约的。
“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大幅下降。同时,传统多孔陶瓷材料耐温性能普遍低于1500℃,高温服役过程中常面临着体积收缩、力学性能衰减等问题。”褚衍辉介绍。