织构化中熵硼化物陶瓷

1800°C 强度不减

首次通过强磁场织构化制备，晶界净化与晶粒取向协同，使中熵硼化物陶瓷在1800°C仍保持638 MPa抗弯强度。

Rong-Zhen, Li · 方向 · 袁建辉 · Wang, Xiaofei · Wei, Gao · Fu-Lin, Qin · Zhang, Guo-Jun · 蒋丹宇

Journal of the American Ceramic Society 2023

参数信息

四点抗弯强度（1600°C）

770 MPa

四点抗弯强度（1800°C）

638 MPa

Lotgering取向因子

0.74

技术优势

1800°C仍有强度

在1800°C超高温下，四点抗弯强度仍保持638±117 MPa，可用于极端热环境。

晶界被净化

WC添加剂与基体反应生成W(B,C)和(Ti,Zr,Hf)C，净化晶界，提高晶界强度。

晶粒取向可控

通过12T强磁场滑铸和1900°C热压烧结，Lotgering取向因子达到0.74，晶粒沿a,b轴生长呈片状。

应用场景

• 高超声速热防护：1800°C下强度保持，可用作高超声速飞行器热防护材料。
• 超高温陶瓷：织构化中熵硼化物陶瓷在超高温下兼具高强度与晶界稳定性。
• 航空发动机热端部件：在航空发动机热端部件中，可承受极端高温并保持结构强度。
• 高温结构件：作为高温结构件，在1800°C仍具备638 MPa抗弯强度。