Тим кинески научници од Факултетот за наука и инженерство за материјали при Универзитетот Гуангжу открија нова порозна керамика со невидена цврстина и изолациски својства што може да ја промени иднината на воздушната технологија.
Оваа висока ентропија диборид керамика, наречена 9PHEB, нуди фина рамнотежа помеѓу механичката сила и топлинската изолација, што го прави идеален кандидат за примена на хиперсонични авиони. Како што истакнува Interesting Engineering, порозните керамички материјали се барани поради нивната леснотија, хемиска инертност и ниска топлинска спроводливост, што придонесува за нивните исклучителни изолациони способности.
Сепак, изнаоѓањето рамнотежа помеѓу високата механичка сила и топлинската изолација во овие материјали се покажа како тешко. Зголемувањето на топлинската изолација со зголемување на бројот на порите традиционално ја намалува механичката сила, што ги прави несоодветни за сложени воздушни апликации. Истражувачкиот тим го реши овој проблем со користење на структурен дизајн со повеќе размери за 9PHEB. Оваа керамика може да се пофали со ултра дисперзирани пори на микро-ниво, висококвалитетни интерфејси на нано-ниво и изобличување на кристалната решетка на атомско ниво - сето тоа придонесува за неговите исклучителни својства.
Уникатниот дизајн содржи околу 92% ултрафини пори со големина од 0,8 до 1,2 микрометри, што го разликува од другите керамички материјали поради одличните својства на топлинска изолација. И покрај неговата 50% порозност, 9PHEB покажува ултра висока јачина на притисок од приближно 337 мегапаскали на собна температура, надминувајќи ја претходно пријавената порозна керамика.
Оваа нова сила е критична за нејзините потенцијални примени во екстремни средини, како што се интензивните средини што се среќаваат за време на хиперсонични лет. Керамиката поминала ригорозни тестови за изолација и отпорност на топлина, покажувајќи ги своите одлични карактеристики. Дури и при жешки температури од 500 степени Целзиусови, 9PHEB задржа импресивни 98,5% од својата сила. Имено, демонстрираше пластична деформација на 2000 степени Целзиусови - квалитет што и недостига на традиционалната кршлива керамика.
Јачината и изолационите својства на керамиката се должат на неговиот дизајн со висока ентропија, концепт кој вклучува стратешко мешање на девет катјонски компоненти.
Со својата единствена комбинација на сила и изолација, 9PHEB ќе игра клучна улога во воздушната, енергетската и хемиската индустрија. Експертите предвидуваат негова потенцијална употреба како материјал за топлинска изолација во следната генерација на хиперсонични авиони.
Прочитајте исто така: