亚微米高熵碳化物

抗氧化与吸波双增强

通过非平衡碳热冲击法在晶界引入非晶碳界面和晶格畸变，同时实现高抗氧化性和强微波吸收，为极端环境下的航空航天应用提供了可行材料。

赵幸 · 白钰航 · Yang, Yang · Zelong, Yao · Wu, Yuhao · 刘佳 · Ren, Ke · He, Jiabei · 杜慧玲 · 宋岩

Materials and Design 2025

具体参数

氧化起始温度

{'zh': '565', 'en': '565'} °C

最小反射损耗

{'zh': '-43', 'en': '-43'} dB

有效吸收带宽

{'zh': '5.12', 'en': '5.12'} GHz

雷达散射截面降低

{'zh': '>30', 'en': '>30'} dBm²

技术优势

抗氧化温度高

非晶碳界面充当氧保护屏障，将氧化起始温度提升至 565 °C。

吸波带宽 5.12 GHz

晶格畸变诱导的空位缺陷增强极化与传导损耗，在 1.2 mm 厚度下实现 5.12 GHz 有效吸收带宽。

雷达隐身效果好

雷达散射截面降低超过 30 dBm²，显著提升隐身性能。

合成快速可规模化

碳热冲击法非平衡合成，快速制备亚微米粉体，易于推广。

应用场景

• 热防护材料：高氧化起始温度使材料能在高温氧化环境中保持稳定，适用于热防护系统。
• 电磁屏蔽：强微波吸收和宽有效带宽可用于高效电磁屏蔽，减少电磁干扰。
• 高超声速飞行器：兼具抗高温氧化与雷达隐身特性，可满足高超声速飞行器表面热防护与隐身需求。
• 高温抗氧化涂层：粉体可直接制备涂层，在高温下形成非晶碳保护层，延缓基体氧化。