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

Дослідники з Шеньсійського університету науки і технологій під керівництвом Хайбо Оуяна розробили новий теплоізоляційний матеріал на основі пористої високоентропійної кераміки (PHEC).

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.

Читайте також:

Дослідники з Інституту ATLAS Університету Колорадо в Боулдері розробили інноваційну машину для прядіння текстильних волокон з екологічно чистих матеріалів, таких як желатин.

Дослідники з Університету науки та технологій Хуачжун представили новий гелевий датчик, який можна імплантувати в мозок, що полегшує моніторинг здоров’я пацієнтів із черепно-мозковими травмами або раком.

⚡️⚡️⚡️ Увесь інсайд та актуальна інформація на нашому Телеграм-каналі, а також бонуси та швидкі новини.