可耐3000℃烧蚀陶瓷涂层及复合材料面世

高超声速飞行器想象图

最新发现与创新

科技日报长沙8月21日电 （记者俞慧友）“护航”高超声速飞行器关键部件，将有可靠新材料。21日，记者从中南大学粉末冶金研究院获悉，该校粉末冶金国家重点实验室中国工程院院士黄伯云团队开发出了一种新型可耐3000℃烧蚀的陶瓷涂层及复合材料，具有优越的抗烧蚀性和抗热震性，引发国际广泛关注。该成果日前发表在《自然·通讯》上。

高超声速飞行器最低时速达6120公里。“以此速度，约2小时便可从北京飞到伦敦。”该团队熊翔教授说，如此高速飞行，飞行器关键结构部件，如飞机鼻锥、翼前缘等，需承受剧烈的空气摩擦及高达2000℃—3000℃的热气流冲击而不被破坏。“我们新合成的超高温陶瓷涂层及其复合材料，能为这些部件提供较好保护。”

熊翔称，该新型陶瓷涂层改性炭/炭复合材料，由锆、钛、碳、硼元素组成的四元含硼单相碳化物构成，具稳定的碳化物晶体结构，主要通过熔渗工艺，将多元陶瓷相引入多孔炭/炭复合材料中获得。该超高温陶瓷兼具了碳化物的高温适应性和硼化物的抗氧化特性，使其具有优越的抗烧蚀性和抗热震性。

据悉，这是世界上首次合成该四元含硼碳化物单相超高温陶瓷材料，并制成涂层，与炭—炭材料完美“融合”。而现行新材料领域，主流为二元化合物体系混合材料的研究。