日前,華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院褚衍輝團(tuán)隊(duì)通過(guò)多尺度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),成功制備了兼具超強(qiáng)力學(xué)強(qiáng)度和高隔熱的高熵多孔硼化物陶瓷材料。同時(shí),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(duì)隔熱材料的力學(xué)強(qiáng)度、熱導(dǎo)率和耐溫性提出了更嚴(yán)苛的要求,兼具優(yōu)異力學(xué)強(qiáng)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(biāo)。然而,這兩種屬性在一定程度上相互制約,對(duì)于傳統(tǒng)的多孔陶瓷來(lái)說(shuō)往往難以兼得。如果通過(guò)簡(jiǎn)單降低多孔陶瓷的相對(duì)密度,可顯著提高材料的隔熱性能,但這往往會(huì)導(dǎo)致材料力學(xué)強(qiáng)度的大幅下降。同時(shí),傳統(tǒng)多孔陶瓷材料耐溫普遍小于1500攝氏度,高溫服役過(guò)程中常面臨著體積收縮、力學(xué)性能衰減等問(wèn)題,無(wú)法滿(mǎn)足日益嚴(yán)苛的服役需求。
據(jù)團(tuán)隊(duì)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(xì)孔、納米尺度上強(qiáng)晶間界面結(jié)合,以及原子尺度上嚴(yán)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(guó)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(tuán)隊(duì),建有包括國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家工程技術(shù)研究中心在內(nèi)的7個(gè)國(guó)家級(jí)教學(xué)科研機(jī)構(gòu)和27個(gè)省部級(jí)科研機(jī)構(gòu),支撐高水平科研及成果轉(zhuǎn)化工作的開(kāi)展。近年來(lái)在有機(jī)發(fā)光材料與器件、有機(jī)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(chǔ)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(lái)源:華南理工大學(xué)新聞網(wǎng)