梯度碳纤维/硼化锆-碳化硅复合材料

密度低至 0.62 g/cm³，耐温 2500 °C

集成碳气凝胶隔热层的梯度复合材料，兼具轻量化和优异耐烧蚀性能，可按需定制密度。

高强 · 胡平 · Yuxuan, Xia · 程源 · 赵广东 · Feng, Jiaxin · Zibin, Chen · 张幸红

Journal of Materials Science and Technology 2026

具体参数

整体密度

{'zh': '0.62–0.96', 'en': '0.62–0.96'} g·cm⁻³

耐温上限

{'zh': '2500', 'en': '2500'} °C

多孔层比弯曲强度

{'zh': '43.47', 'en': '43.47'} MPa/(g·cm⁻³)

多孔层比压缩强度

{'zh': '15.53', 'en': '15.53'} MPa/(g·cm⁻³)

技术优势

密度低

复合材料整体密度可低至 0.62 g·cm⁻³，多孔 C_f/CAs 层密度仅 0.38 g·cm⁻³，有效减轻热防护系统重量。

耐极端高温

可耐受 2100 °C 至 2500 °C 的氧化烧蚀环境，满足高超声速飞行器极端热环境需求。

密度可定制

通过改变 C_f/ZrB₂-SiC 层的厚度，可以在 0.62–0.96 g·cm⁻³ 范围内精确调控复合材料密度，适应不同服役场景。

应用场景

• 高超声速飞行器热防护：用于高超声速飞行器前缘、鼻锥等热端部件，替代传统笨重的耐热结构。
• 轻质耐高温材料：为飞行器提供可定制密度的轻质抗烧蚀热防护，提升有效载荷。
• 热防护系统：作为梯度热防护系统，兼顾外层耐烧蚀与内层隔热轻量化。