SiHfCB液态先驱体

2500 °C近零烧蚀

一种液态含铪先驱体，可转化为超高温HfB2-SiC纳米粉体，实现轻量化与优异加工性。

Lyu, Yang · Jianchao, Hao · 程源 · Wuju, Wang · Zhihong, Han · 赵广东 · Ruichen, Ni · Pu, Liu · Hangyu, Li · 陈贵清 · 张幸红 · 韩文波

Journal of Materials Science and Technology 2025

具体参数

陶瓷产率

{'zh': '68.6', 'en': '68.6'} wt.%

线烧蚀率

{'zh': '2.5 × 10⁻⁴', 'en': '2.5 × 10⁻⁴'} mm s⁻¹

铪含量

{'zh': '50', 'en': '50'} wt.%

粉体粒径

{'zh': '40–60', 'en': '40–60'} nm

密度

{'zh': '5.23', 'en': '5.23'} g cm⁻³

技术优势

陶瓷产率翻倍

先驱体陶瓷产率达68.6 wt.%，远超传统先驱体的<40 wt.%，大幅减少挥发损失。

2500 °C近零烧蚀

材料在2500 °C氧环境中的线烧蚀率仅为2.5 × 10⁻⁴ mm s⁻¹，表面生成熔岩状HfO₂-HfO₂-SiO₂氧化层，有效阻隔氧渗透。

液态，易加工

先驱体呈液态，流动性优异，组分分散均匀，可直接用于浸渍或涂覆工艺，实现轻量化制备。

纳米粉体直接生成

热解产物为40–60 nm的HfB₂-SiC纳米粉体，无需额外研磨，即可获得超细复相陶瓷粉体。

应用场景

• 高超声速热防护：提供极端2500 °C氧环境下的近零烧蚀热防护，可制备轻质防热构件。
• 航天耐烧蚀材料：液态先驱体可浸渍纤维预制体原位生成复相陶瓷，用于航天耐烧蚀壳体。
• 超高温陶瓷构件：先驱体高陶瓷产率直接转化为HfB₂-SiC纳米粉体，简化超高温构件制备。
• 耐高温金属防护：形成熔岩状HfO₂-SiO₂氧化层阻隔氧扩散，可作金属表面耐烧蚀涂层。