新华社长沙8月21日电(记者谢樱)记者21日从中南大学得悉,中南大学粉末冶金国家试验室黄伯云院士团队经过很多试验,开发了一种新式的耐3000℃烧蚀的陶瓷涂层及其复合资料,这一发现有可能为高明声速飞翔器的研制铺平道路。
中南大学粉末冶金研讨院熊翔教授说,高明声速飞翔意味着其飞翔速度等于或大于5倍声速,即至少每小时6120公里。在如此高的速度下,2小时内便可完结从北京到纽约的飞翔旅程,但条件是飞翔器的要害结构部件可接受住剧烈的空气冲突和高达2000-3000℃的热气流冲击而不被损坏。中南大学新发现的超高温陶瓷涂层及其复合资料可为上述部件供给较好的维护。
这种陶瓷是一种多元含硼单相碳化物,具有安稳的碳化物晶体结构,由Zr、Ti、C和B四种元素组成。研制团队选用熔渗工艺将多元陶瓷相引进到多孔炭/炭复合资料中,从而取得一种十分有潜力的新式Zr-Ti-C-B陶瓷涂层改性的炭/炭复合资料。
“由于这种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,使上述涂层和复合资料表现出优胜的抗烧蚀功能和抗热震功能,是高明声速飞翔器核心部件极具出路的候选资料。”熊翔说。
团队研制的研讨成果于6月15日在《天然·通讯》(Nature Communications)上宣布,中南大学粉末冶金国家重点试验室为本论文榜首完结单位,熊翔教授为榜首通讯作者,曾毅博士为榜首作者。合作单位英国曼彻斯特大学对该资料来了表征和分析研讨。
文章一经注销即受到了国外学界、媒体的广泛重视。注销后的前3天,下载量就打破5000次,而同日注销其他文章下载量为300-900次。英国《每日邮报》、《经济学人》,美国《yahoo》、《群众机械》,俄罗斯《卫星通讯社》等国际数十家干流媒体和威望学术组织对此研讨成果给予了广泛重视和报导。《天然·通讯》期刊评阅人以为:“上述研讨成果将会点着学术界对四元系统资料在高明声速范畴使用的研讨热心和爱好,由于这代表着一种极有使用远景的资料系统。”
从2002年起,在国家863、973和国家天然科学基金的支持下,在长江学者熊翔教授带领下,团队从炭/炭复合资料的中高温(<1600℃)抗氧化涂层下手,企图寻觅一种具有优异才能的抗氧化功能和耐烧蚀功能的新式超高温陶瓷涂层资料。在研讨过程中,所挑选的资料系统从开始的碳化硅到后来的碳化钽、碳化钛、碳化锆、硼化锆、碳化铪等数十种系统以及数百种成分含量的高温资料,简直触及了一切现存的超高温陶瓷和高温复合资料。直至现在,完成了3000℃超高温环境下新式耐烧蚀陶瓷涂层开发的打破,历时15年。