超高温陶瓷介绍

超高温陶瓷（UHTCs）介绍

超高温陶瓷，可在2000℃以上使用的一类陶瓷。高熔点（大于3000℃）、高硬度、高热导率，抗热震性好，热膨胀系数适中，主要包括硼化物、碳化物及其复合材料。可应用于航天航空耐热保护器件、火箭和各种高速飞行器的燃料喷嘴等。

目前常用的超高温陶瓷主要有陶瓷基复合材料、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷和氮化物陶瓷。超高温陶瓷在2000℃以上的高温环境下能保持物理化学性能稳定的、以陶瓷相为基体的高温结构材料，主要涵盖过渡金属硼化物、碳化物和氮化物材料，如碳化锆(ZrC)、碳化铪(HfC)、碳化钽(TaC)、碳化钛(TiC)、硼化锆(ZrB₂)、硼化铪(HfB₂)、氮化钽(TaN)、氮化铪(HfN)等，熔点通常在3000℃以上。

陶瓷基复合材料

陶瓷基复合材料的研究主要集中在Cf/SiC及SiCf/SiC复合材料。

碳化物超高温陶瓷

目前常用的碳化物超高温陶瓷主要包括SiC、ZrC、TaC和HfC。碳化物超高温陶瓷的研究主要集中在制备性能更好的层状碳化物超高温陶瓷，以及加入添加剂对陶瓷性能的影响等。

氮化物超高温陶瓷

氮化物超高温陶瓷的化学性质稳定，多以共价键为主，结构单元为四面体的M4N，类似于金刚石，也称为类金刚石化合物。应用较广泛的氮化物超高温陶瓷主要有Si₃N₄，BN和HfN等。

硼化物超高温陶瓷

硼化物超高温陶瓷与碳化物和氮化物相比，拥有更加优异的抗氧化性能，近年来关于硼化物超高温陶瓷的研究主要集中在致密化工艺、力学性能的提高以及抗氧化行为等方面。硼化物超高温陶瓷主要包括ZrB₂，TaB₂和HfB₂。