中國(guó)粉體網(wǎng)訊  由于飛行器常處于超高溫,、大熱流,、強(qiáng)侵蝕,、高負(fù)載的苛刻工作環(huán)境中，熱防護(hù)部件對(duì)于飛行器的保護(hù)必不可少,。用于制造熱防護(hù)部件的超高溫材料具有高強(qiáng)度,、耐高溫、抗氧化,、抗熱沖擊等優(yōu)異性能,。研究表明，超高溫陶瓷基復(fù)合材料的密度遠(yuǎn)小于難熔金屬,，承受溫度更高,，高溫有氧環(huán)境中的抗氧化燒蝕性能也比 C-C、C-SiC 復(fù)合材料優(yōu)異,，所以超高溫陶瓷基復(fù)合材料被認(rèn)為是制造航天器熱防護(hù)部件最具前景的材料,。

近年來(lái)，高熵材料（High-entropy materials）因具有特殊的性質(zhì)而備受關(guān)注,。這類材料通常是由多個(gè)組元以等比例或近等比例的方式相互固溶而形成,，具有不同于傳統(tǒng)材料的結(jié)構(gòu)特征和性能特點(diǎn)，有望在航空航天,、新能源電子器件,、核能應(yīng)用等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。很明顯,，高熵陶瓷的研發(fā)成功是近年來(lái)無(wú)機(jī)非金屬材料制備的一個(gè)突破,。由于高熵效應(yīng)的存在，高熵超高溫陶瓷具有較多新奇的性能,，使其成為超高溫陶瓷領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和重要發(fā)展方向,。

近日,，中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員董紹明帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì),，將高熵超高溫陶瓷與陶瓷基復(fù)合材料概念相結(jié)合,，首次制備并報(bào)道了Cf/(Ti_0.2Zr_0.2Hf_0.2Nb_0.2Ta_0.2)C-SiC高熵超高溫陶瓷基復(fù)合材料。

燒蝕表面片狀(Hf_0.5Zr_0.5O₂)’和 (TiNbTaO_7-y)’ 納米晶形成的“三明治”結(jié)構(gòu)：微觀形貌（a,、d）,、晶體結(jié)構(gòu)解析（b、e）及元素組成分析（c,、f）

該材料綜合性能優(yōu)異,，抗彎強(qiáng)度~322 MPa，斷裂韌性~8.24 MPa•m^1/2,；在5MW/m²熱流密度（溫度~2430°C）條件經(jīng)空氣等離子燒蝕考核300s,，材料線燒蝕率僅為~2.89μm/s，表現(xiàn)出優(yōu)異的抗燒蝕性能,。分析表明：燒蝕表面形成的多相氧化物保護(hù)層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,，且在寬溫域具有自愈合性，從而在燒蝕過(guò)程中對(duì)內(nèi)部材料提供有效保護(hù),。該研究為耐極端高溫陶瓷基復(fù)合材料及熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)制備提供了全新的思路和解決方案,。

信息來(lái)源：上海硅酸鹽研究所

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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