俄罗斯乌拉尔联邦大学科研人员与俄罗斯科学院乌拉尔分院固态化学研究所合作,研发出六种可在极端条件下应用的高熵陶瓷材料。
据悉,这类材料可应用于航空航天热防护、燃料电池电解质,以及高超音速飞行器机载电子设备与结构部件的防护。
乌拉尔联邦大学稀有金属与纳米材料系工程师罗曼・巴斯特里科夫介绍,这是一种新型的复合氧化物,包含五种或更多种元素。它们并非复合材料,而是具有统一晶格的单相固溶体,研究人员可通过调整成分调控陶瓷的各项性能。
实验结果显示,这种新型材料可耐受最高2100℃高温,综合性能优于工业常用的稳定氧化锆。所有样品均具备优异的抗辐照性能,部分样品经辐照后性能几乎无衰减;而相同辐照剂量下,氧化锆的结构会发生改变。
此外,这种新型陶瓷的热导率低于氧化锆,隔热性能更优异,可降低热失效风险。此外,材料的热膨胀系数与金属匹配度高,可实现更平缓的温度变化、更小的界面形变。以上特性共同提升了材料的可靠性与使用寿命。研究团队计划与工业界合作,针对具体应用场景优化配方,进一步提升材料性能。
(本栏目稿件来源:俄罗斯金砖国家电视台 编辑整理:本报记者姚易安)

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