最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新
“護(hù)航”高超聲速飛行器關(guān)鍵部件,將有可靠新材料。21日,記者從中南大學(xué)粉末冶金研究院獲悉,該校粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國(guó)工程院院士黃伯雲(yún)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了一種新型可耐3000℃燒蝕的陶瓷涂層及復(fù)合材料,具有優(yōu)越的抗燒蝕性和抗熱震性,引發(fā)國(guó)際廣泛關(guān)注。該成果日前發(fā)表在《自然·通訊》上。
高超聲速飛行器最低時(shí)速達(dá)6120公裡。“以此速度,約2小時(shí)便可從北京飛到倫敦。”該團(tuán)隊(duì)熊翔教授說(shuō),如此高速飛行,飛行器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件,如飛機(jī)鼻錐、翼前緣等,需承受劇烈的空氣摩擦及高達(dá)2000℃—3000℃的熱氣流沖擊而不被破壞。“我們新合成的超高溫陶瓷涂層及其復(fù)合材料,能為這些部件提供較好保護(hù)。”
熊翔稱,該新型陶瓷涂層改性炭/炭復(fù)合材料,由鋯、鈦、碳、硼元素組成的四元含硼單相碳化物構(gòu)成,具穩(wěn)定的碳化物晶體結(jié)構(gòu),主要通過(guò)熔滲工藝,將多元陶瓷相引入多孔炭/炭復(fù)合材料中獲得。該超高溫陶瓷兼具了碳化物的高溫適應(yīng)性和硼化物的抗氧化特性,使其具有優(yōu)越的抗燒蝕性和抗熱震性。
據(jù)悉,這是世界上首次合成該四元含硼碳化物單相超高溫陶瓷材料,並制成涂層,與炭—炭材料完美“融合”。而現(xiàn)行新材料領(lǐng)域,主流為二元化合物體系混合材料的研究。