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中南大学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，被学界评为极具应用前景的材料体系，引发国际广泛关注。这也意味着“护航”高超声速飞行器关键部件，有了可靠新材料。超声速飞行器，其飞行速度等于或大于5倍声速，意味着每小时最低可飞行6120公里。“以此速度，约2小时便可从北京飞到伦敦。”团队熊翔教授说。不过，如此高速飞行，需确保飞行器关键结构部件，如飞机鼻锥、翼前缘等，可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。其主要通过熔渗工艺，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，使这种涂层和复合材料表现出了优越的抗烧蚀性和抗热震性。除经受住3000℃超高温考验，该陶瓷氧化物所具备的低氧扩散速率、高温自愈合能力、陶瓷涂层致密和梯度结构，也使该陶瓷表现出了相对其他陶瓷体系更低的材料烧蚀损失率。据悉，这也是世界上首次合成这种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。因此，它的研制成功，将大大促进四元体系材料在高超声速领域中的应用研究。
