Y/Zr共掺杂氧化锆纤维

耐温隔热双协同

通过不等价元素掺杂，同时抑制晶粒生长并增强声子散射，实现耐温性与隔热性能的协同提升。

Xie, Yongshuai · Peng, Ying · Deng, Zhezhe · Zhu, Ze · 程源 · Ma, Dehua · 朱陆益 · 张幸红

Rare Metals 2023

具体参数

晶粒尺寸比例

{'zh': '61.8', 'en': '61.8'} %

压缩恢复率

{'zh': '85', 'en': '85'} %

技术优势

晶粒长大被抑制

不等价元素掺杂增大了组态熵，产生空间位阻效应，有效抑制了高温下晶粒生长。

高温柔韧性不衰减

1300 °C热处理后，Y5Z5纤维仍具有优异的柔韧性和形变恢复能力，85%压缩或对折后可恢复原状。

隔热能力同步提升

组态熵增大缩短了声子散射平均自由程，从而提高了纤维的隔热性能。

应用场景

• 高超声速热防护：提供轻质、柔韧且耐1300 °C的纤维隔热层，防止结构过热。
• 高温隔热毡：纤维可编织成毡，兼具高温稳定性和优异隔热，替代传统脆性隔热材料。
• 陶瓷气凝胶增强：作为增强相提高气凝胶力学强度，同时保持低热导率。
• 耐火纤维增强金属基复合材料：增强金属基体的高温力学性能，避免界面反应和纤维降解。