熵碳化物结构减重与复合优化设计

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难熔高熵碳化物(HEC)具有高熔点、高强度、良好的高温稳定性等突出优点,是高超声速飞行器非烧蚀热防护理想的候选材料。但密度大、合成温度高及断裂韧性低等致命缺点限制了其应用。采用铝热反应辅助SPS烧结可以显著降低HEC的合成温度,同时原位引入Al2O3,在晶体结构层次形成金属和碳原子组成的“间充性合金”,在微观组织层次,HEC和Al2O3形成三维互锁的双相连续结构, Al2O3/HEC复合结构显著改善了HEC的断裂韧性和可靠性,保持高强度和高硬度的同时,有效降低了密度。