防熱新材料的誕生或為研制高超聲速飛行器鋪平道路

俗話說：兵貴神速。目前，中、美、俄三國都在發展高超聲速武器，其中就包括高超聲速飛行器。據《揚子晚報》報道，研發高超聲速飛行器並不容易，需要找到可以應付極端高溫的材料，因為在高超聲速飛行時，氣流會被壓縮並與飛行器表面產生劇烈摩擦，導致飛行器周圍溫度高達數千攝氏度，飛行器表面將會被嚴重加熱，研制輕質、耐高溫的防熱材料和結構是研發高超聲速飛行器的前提。

高超聲速武器讓戰爭進入“讀秒”時代（陳堯/《解放軍報》）

科研人員是否已經研制出了可以耐高溫的防熱材料呢？據《科技日報》報道，近日，中南大學粉末冶金研究院粉末冶金國家重點實驗室中國工程院院士黃伯雲團隊開發出了一種新型可耐3000℃燒蝕的陶瓷涂層及復合材料，引發國際廣泛關注。團隊中的熊翔教授介紹，“該涂層由鋯、鈦、碳、硼四種元素組成的四元含硼單相碳化物構成，具有穩定的碳化物晶體結構，主要是通過熔滲工藝，將多元陶瓷相引入多孔炭/炭復合材料中獲得的。由於這種超高溫陶瓷兼具了碳化物的高溫適應性和硼化物的抗氧化特性，使其具有優越的抗燒蝕性和抗熱震性。這是世界上首次合成該四元含硼碳化物單相超高溫陶瓷材料，並制成涂層。”

此外，據新華網報道，該材料的研發從2002年就已開始，經過最初的碳化硅到后來的碳化鉭、碳化鈦、碳化鋯、硼化鋯、碳化鉿等數十種體系以及數百種成分含量的高溫材料后，歷經15年，才成功實現了3000℃超高溫環境下新型耐燒蝕陶瓷涂層開發的突破，這種新型可耐3000℃燒蝕的陶瓷涂層及復合材料，因其優越的抗燒蝕性和抗熱震性，將成為高超聲速飛行器關鍵部件的候選材料。

高超聲速技術是21世紀航空航天技術發展的制高點。據《解放軍報》報道，長壽命、耐高溫、抗腐蝕、高強度的新型材料在高超聲速技術中顯得尤為重要，該新型陶瓷涂層及其復合材料將有可能為高超聲速飛行器的研制鋪平道路。（張茜）

本文由中科院物理所副研究員羅會仟進行科學性把關，目前專家主要研究領域為超導、電子、電磁、半導體、自動化、中子散射等。