科学家找到能耐近4000℃高温的新材料

新发现有助研发新型热防护系统。

图片来源：NASA

科技日报北京12月25日电 记者聂翠蓉

英国伦敦帝国学院官网近日发布公告称，该校研究人员发现两种能耐受近4000℃极端高温的材料碳化钽（TaC）和碳化铪（HfC），其中碳化铪的熔点创造最高纪录，达到3958℃。这两种耐高温材料能用于极端环境，比如新一代超音速飞机或太空飞船的热防护系统或核反应堆超热环境中的燃料涂层。

碳化钽和碳化铪本身属高温烧制的陶瓷材料，耐高温并不新鲜，但之前没有技术能在实验室检测它们的熔点，因此无法判断它们到底能耐受什么样的极端环境。发表在《科学报告》杂志上的这一最新研究，通过一种全新激光—热技术测出了碳化钽和碳化铪两种物质各自的熔点以及它们按钽和铪8∶2的比例混合在一起的熔点，分别是3768℃、3958℃和3905℃。

太空飞船在高速飞行中的摩擦阻力会产生极高温度，而新发现证明，碳化钽和碳化铪的耐高温性能优于人们所知的其他任何材料，能用来研制新型太空飞船，其在大气层中像飞机一样飞行，等逐渐加速到超音速后再发射到太空。有了这些耐高温材料的保护，新飞船再也不会被离开或返回大气层瞬间的极端高热“烧毁”。

完成这一研究的伦敦帝国学院博士后奥马尔·瑟迪罗斯-巴拉扎表示，太空飞船的鼻帽和携带的科学仪器都离不开耐高温材料，而性能更加优越的碳化钽或碳化铪未来更能助力超音速飞船执行载人任务。另外，用这些材料研制的超音速飞机今后从伦敦飞到悉尼只需50分钟，将在世界各国开启全新商机。