硼稳定HfO₂强化钽基合金

2400°C仍延性可成形

一种通过硼介入原位氧化反应制备的铸造合金，在超高温下兼具高强度与室温可加工性，突破了传统难熔合金的强度极限。

Mintao, Xue · 李苏植 · 王静 · Jinyang, Li · 丁向东 · 马恩 · 孙军

Nature 2026

具体参数

拉伸屈服强度（2400°C）

100 MPa

拉伸屈服强度（2000°C）

200 MPa

室温断后伸长率

35 %

氧化物颗粒直径

50 nm

技术优势

超高温仍能承载

该合金在2400°C下拉伸屈服强度约100 MPa，在2000°C下约200 MPa，填补了超高温承载能力的空白，使金属材料可应用于此前只能使用陶瓷的极端热环境。

颗粒抗高温粗化

硼在氧化物纳米颗粒周围偏析，赋予颗粒在2000-2400°C下优异的抗粗化能力，确保强化相长时间保持细小分散，维持高温强度。

应用场景

• 高超音速飞行器热防护：可制造承受极端气动加热的蒙皮和热防护结构，替代脆性陶瓷或难加工的高温合金。
• 航空发动机热端部件：用于制造燃烧室、涡轮叶片等热端部件，在超过2000°C的局部高温下保持强度并易于加工。
• 火箭喷管与再入结构：可用作火箭喷管喉衬和再入飞行器前缘等一次性或可重复使用的高温结构件。
• 高温结构材料：作为新型高温结构材料，其超高温强度与室温延展性组合超越所有现有难熔合金。