日前,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。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。
據(jù)團隊介紹,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。
華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)科是國家“雙一流”建設(shè)學(xué)科,擁有一支由5位院士領(lǐng)銜的教師團隊,建有包括國家重點實驗室、國家工程技術(shù)研究中心在內(nèi)的7個國家級教學(xué)科研機構(gòu)和27個省部級科研機構(gòu),支撐高水平科研及成果轉(zhuǎn)化工作的開展。近年來在有機發(fā)光材料與器件、有機光伏材料與器件、稀土摻雜氧化物TFT技術(shù)、前沿彈性體、海洋防污材料、水泥材料、金屬儲氫材料、生物醫(yī)藥材料、聚集誘導(dǎo)發(fā)光、半導(dǎo)體材料、高熵陶瓷材料的研究與應(yīng)用上取得了大量原創(chuàng)成果。
來源:華南理工大學(xué)新聞網(wǎng)