Виклики часу. У Китаї винайшли матеріал, стійкий до надвисоких температур

Цей матеріал призначений для систем теплового захисту гіперзвукових літальних апаратів, де потрібна висока стійкість до екстремальних температур.

У своїй роботі, опублікованій у журналі Journal of Advanced Ceramics, вчені використовували метод самоспінювання для синтезу кераміки (Ta0,2Nb0,2Ti0,2Zr0,2Hf0,2) C, використовуючи комерційно доступні хлориди металів і фурфуриловий спирт. Цей метод дав змогу створити кераміку з високою пористістю (91,3%) і низькою теплопровідністю (0,046 Вт-м -1 -К -1), що робить її ідеальним теплоізоляційним матеріалом для застосування за надвисоких температур.

Особливість розробленої кераміки полягає в її унікальній ієрархічній структурі, що складається з мікросфер розміром 2 мкм, які утворюють взаємопов'язаний каркас. Ці мікросфери складаються із зерен карбіду з високою ентропією розміром 20 нм, що надає матеріалу високої міцності на стиск (28,1±2 МПа).

Високоентропійна кераміка стала перспективним матеріалом для теплоізоляції завдяки своїй низькій теплопровідності, високій температурі плавлення і чудовій стабільності за високих температур. Вона перевершує традиційні матеріали завдяки своїм унікальним властивостям, зумовленим багатокомпонентними і спотвореними решітками, які ефективно розсіюють фонони.

У майбутньому дослідники планують провести додаткові дослідження, щоб вивчити стійкість пористої високоентропійної кераміки до окислення, що є важливим аспектом для тривалого використання цього матеріалу в екстремальних умовах.