广州大学材料科学与工程学院的一组中国科学家团队推出了一种新的多孔陶瓷,具有前所未有的力量和隔热能力,有望重塑航空航天技术的未来(通过南中国早晨)。
这种高渗透二宾陶瓷的名为9Pheb,在机械鲁棒性和热绝缘之间提供了很好的平衡,使其成为超音速飞机应用的理想候选者。

高强度的热绝缘陶瓷
作为有趣的工程注意,由于其轻巧的性质,化学惰性和低导热率,多孔陶瓷材料受到了高度追捧,这有助于其出色的绝缘能力。
但是,事实证明,在这些材料中找到高机械强度和热绝缘之间的平衡已被证明很困难。传统上,通过更多的毛孔来增加热隔热材料可降低机械强度,使其不适合要求航空航天应用。
研究团队使用9Pheb的多尺度结构设计解决了这一挑战。该陶瓷在微观尺度上具有超细毛孔,纳米级的高质量界面和原子尺度的晶格失真,都促成其特性的特性。
独特的设计包括约92%的超级毛孔,仅测量0.8至1.2微米,将其分开,以获得优质的热绝缘能力。
出色的机械强度
尽管孔隙率达到50%,但在室温下,9PHEB表现出约337兆帕的超高抗压强度,超过了先前报道的多孔陶瓷。
这种新发现的强度对于在极端条件下的潜在应用至关重要,例如在超音速飞行过程中遇到的强烈环境。
该陶瓷经过了严格的绝缘和热稳定性测试,展示了其出色的性能。即使在2,732华氏度(1,500摄氏度)的炎热温度下,9PheB仍然保持了令人印象深刻的98.5%的强度。
值得注意的是,它显示出3,632度华氏度(2,000摄氏度)的塑性变形,这是传统脆性陶瓷缺失的质量。
陶瓷的强度和隔热能力源于其高渗透设计,该概念涉及九种阳离子成分的战略混合。
来自南中国中国理工大学的楚扬(Chu Yanhui)告诉中国媒体,这种创新的方法自2015年引入陶瓷以来就引起了重大的研究兴趣,它允许开发独特的微观结构和可自定义的属性。
航空,能源和化学工程的应用
材料科学与工程学院副教授Zhuang Lei强调了该材料的广泛应用。
9Pheb凭借其强度和绝缘材料的无与伦比组合,准备在航空航天,能源和化学工程行业中发挥关键作用。专家预测,在下一代超音速飞机中,其潜在的应用是一种热绝缘材料。
研究发现于1月2日发表在同行评审期刊高级材料中。
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