科学家宣布高超音速隔热罩取得突破

在未来高超音速飞行的巨大飞跃中，中国科学家转向多尺度技术，开发出一种革命性的新材料，该材料在生命强度和隔热性能测试中取得了创纪录的高分。

科学家们表示，他们的多孔陶瓷创造为航空航天、化学工程以及能源传输和生产领域更广泛的探索打开了大门。

“首次报道了通过超快高温合成技术进​​行多尺度结构设计和快速制造……高熵陶瓷，可以带来卓越的机械承载能力和高隔热性能，”研究人员在1月2日发表在《先进材料》杂志上的一篇论文中表示。

长期以来，科学家们在开发具有低导热性的坚固、轻质材料方面一直面临着挑战，这对于高超音速旅行至关重要。陶瓷材料具有良好的前景，因为它们具有低导热性、高熔点和耐腐蚀性，而且不燃。

但地球表面以下深处以及外太空的勘探项目会遇到极高的温度和压力。传统的陶瓷材料在这些情况下是不够的。

轻质多孔材料具有较低的热传递能力，但这种理想的特性往往需要付出代价——更大的脆弱性。

广州大学材料科学与工程学院的研究人员在其题为《2000℃以下超强高隔热多孔高熵陶瓷》的报告中指出，“迫切需要找到同时提高机械强度和隔热性能的方法”多孔陶瓷的容量。”

因此，他们转向高熵设计的概念，提出了一种多孔陶瓷材料，该材料在强度和耐热性之间实现了良好的平衡，并且没有常见的缺点。

高熵设计侧重于使用多种元素的等量测量，可用于制造更坚固、更耐热和更稳定的组件。

研究人员开发了一种材料，可以满足航空航天飞行所需的隔热和重量标准。研究人员表示，他们的新陶瓷产品被命名为 9PHEB(9-阳离子多孔高熵二硼化物)，具有“卓越的热稳定性”和“超高的抗压强度”。

报告称：“高质量界面的特点是没有缺陷或非晶相的强结合，可以促进力沿着构建块快速传递，并通过加载时的连接传递到许多其他界面，从而显着增强机械强度。”