晶内重构高熵硼化物

强度韧性同步突破

通过晶内组分梯度与位错网络，打破高熵陶瓷的强度-韧性互斥困局

祖宇飞 · Zhang, Zhaofu · 董洪峰 · Nan, Zhang · Wuhao, Cao · Lehao, Liu · Ching Yuan, Hu · 李文虎 · 朱陆益 · 艾桃桃

Advanced Science 2026

具体参数

弯曲强度

{'zh': '887', 'en': '887'} MPa

断裂韧性

{'zh': '7.1', 'en': '7.1'} MPa·m^1/2

烧结温度

{'zh': '1000', 'en': '1000'} °C

升温速率

{'zh': '5300', 'en': '5300'} °C/min

技术优势

晶内构筑增韧结构

极端工艺诱发选择性阳离子扩散，在晶粒内部形成组分梯度和位错网络，从源头阻碍裂纹扩展，实现本征增韧。

应用场景

• 超高温结构材料：取代现有高熵硼化物，在高温承载部件中同时满足强度与抗断裂需求。
• 高超声速飞行器热防护：用作高超音速飞行器热防护面板，承受极端气动加热而不发生脆性断裂。
• 高超声速前缘：以其高强韧特性抵抗高超音速前缘的热震和机械冲击，延长部件寿命。