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院高温功能材料研究所贾全利教授、张少伟教授课题组在

超高温多孔材料方面取得新进展


2023年03月14日  点击:[]

近日,我院高温功能材料研究所、河南省高温功能材料重点实验室贾全利教授、张少伟教授团队在国际陶瓷材料领域顶级期刊《Journal of the European Ceramic Society》(中科院大一区,IF=6.364)发表题为“A novel strategy for synthesizing porous ZrB2-SiC ceramics via boro/carbothermal reaction process templated pore-forming approach”的原创性研究论文。博士研究生王世界为论文第一作者,贾全利教授和马浩轩助理研究员为论文通讯作者,郑州大学材料科学与工程学院为论文第一作者单位和通讯单位。

随着高超声速再入飞行器朝着更快的速度和更长的服役时间发展,由于气动加热的作用导致飞行器的关键组件服役温度超过2000 oC,但传统隔热材料体系服役温度较低(≤1400 oC),C/C复合材料容易氧化,无法满足高超声速飞行器飞速发展的使用需求。多孔超高温材料既有超高温陶瓷熔点高、抗氧化/烧蚀性能和物理化学稳定性优异等特性,又有多孔材料体积密度小、气孔率高、导热系数低的优点,有望成为高超声速飞行器热防护系统中的新型隔热材料。本文首次报道了以低价格的ZrO2SiO2B4C和炭黑为原料,采用硼热/碳热反应过程模板造孔技术原位制备了高气孔率、高强度和低导热系数的多孔ZrB2-SiC材料,有望作为高超声速飞行器的超高温隔热材料。在此工作之前, 以低价格的锆英石和炭黑为原料,采用碳热反应过程模板造孔技术结合热压烧结原位制备了高气孔率、高强度和低导热系数的多孔ZrC-SiC材料,为低成本制备高性能超高温隔热材料提供了制备新思路。

近年来,贾全利教授和张少伟教授团队围绕超高温多孔材料制备与性能研究方面开展大量工作,取得了一系列创新成果(Ceramics International, 48 (2022) 27051-27063Journal of the European Ceramic Society, 42 (2022) 4465-4471, Ceramics International, 47 (2021) 33978-33987),受到了同行广泛关注。这些研究得到国家自然科学基金、郑州市协同创新重大专项等项目资助。(供稿人:高金星)

全文链接:

https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2023.02.070

https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2022.04.044

https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.06.017

https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.08.305


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