高熵碳化物陶瓷

晶界钉扎增塑

通过调控晶界金属原子，在保持强度的同时提高塑性，为极端环境应用提供新的陶瓷材料设计策略。

Li, Chuanying · 付涛 · Xu, Shen · Hao, Hu · Weng, Shayuan · 尹德强 · Xianghe, Peng

Surfaces and Interfaces 2024

技术优势

塑性可提升

通过调控晶界处不同族的金属原子产生钉扎效应，可以在不降低强度的情况下提高塑性。

迁移应力更高

高熵碳化物陶瓷的晶界迁移应力高于传统二元碳化物，意味着在应力下晶界更难运动，有利于提高材料稳定性。

应用场景

• 高温结构陶瓷：利用晶界调控机制，设计在高温下兼具高强度与塑性的陶瓷。
• 航空航天热防护：提高陶瓷韧性，用于可重复使用热防护系统，减少热循环开裂。
• 高超声速飞行器：利用抗晶界迁移特性，提升高超声速飞行器热结构件的可靠性。
• 极端环境部件：在高温高应力等极端环境中通过晶界钉扎抑制失效。