新紀錄！世界上最耐熱材料誕生了

研究人員們最近開發了兩種新型耐熱材料，碳化鉭（TaC）和碳化鉿（HaC），它們能夠承受高達近4000℃的高溫。

值得一提的是，來自倫敦帝國理工學院的研究團隊還發現，碳化鉿的熔點創下了材料領域的新紀錄。考慮到兩種材料所具有的耐受近4000℃極端高溫的性能，這兩種材料有可能被用於更加惡劣極端的環境之中，例如下一代高超音速太空飛船的絕熱護罩。

碳化鉭與碳化鉿均屬於耐火陶瓷，意味著這兩種材料具有極其出眾的耐熱性能。這兩種材料所具有的耐受極端惡劣環境的能力，意味著它們的潛在應用可能包括了高速飛船的熱保護系統，以及超熱環境下核反應堆中的燃料包殼。 然而，由於目前實驗室中尚未出現能夠測試TaC和HfC這兩種陶瓷熔點的技術，使得人們目前尚無法確定，它們是否真的能夠勝任在極端環境條件下的工作。

為此，研究人員們開發了一種新型極端加熱技術，利用激光來測試TaC和HfC的耐熱性。利用這項技術，研究人員們分別確定了TaC和HfC兩者單質及混合物的熔點。該研究最近發表於《科學報道》（Scientific Reports）雜誌上。

他們發現，兩種陶瓷的混合物（Ta0.8H2O20C）的實測熔點與先前的研究結果一致，達到了3905℃，但是這兩種化合物自身的熔點則比先前發現的要高——TaC的熔點達到了3768℃，而HfC則為3958℃。

研究人員說，這兩種材料的出現，將為下一代高超音速飛行器的研發鋪平道路。這意味著，未來的航天器可以變得比以往任何時候都要快得多。

該項研究是奧瑪·賽迪婁思·巴拉扎（Omar Cedillos Barraza）博士在倫敦帝國理工學院物理系攻讀博士期間進行的。賽迪婁思·巴拉扎博士目前是德州大學艾爾帕索分校的副教授。

賽迪婁思·巴拉扎博士說：「當飛行器以超過5馬赫的高超音速飛行時，其與空氣之間的摩擦會產生很高的溫度。到目前為止，TaC和HfC均還未被用於高超音速飛行器的研發之中。但是，我們的新發現表明， 這兩種材料比我們以前認為的還要能耐熱，事實上他們的耐熱性能已經超過了人類已知的任何其他化合物。這一事實意味著，它們或可用於新型航天器：在大氣層內，這些航天器可以像普通飛機那樣飛行，隨後還能以高超音速的速度在太空之中飛行。這兩種材料可使航天器能夠承受穿梭大氣層之間所產生的極端熱量。」

TaC和HfC的潛在用途的例子還有，航天器的機頭蓋以及在飛行期間與外界摩擦最大的外部儀器的邊緣。

目前，超過5馬赫的航天器尚不能實現載人飛行。但賽迪婁思·巴拉扎博士指出，這一夢想在將來很有可能實現。

賽迪婁思·巴拉扎博士補充道：「我們的測試表明，在打造未來的太空航天器時，這兩種材料具有非常大的潛力。這兩種材料能夠承受如此高的極端溫度，這意味著將來有一天，載人的高超音速航天器真的有可能出現。如果我們能夠以5馬赫的速度飛行，那麼從倫敦到悉尼的飛行時間僅僅需要大約50分鐘，這將為世界各國開闢出一個孕育著全新商機的新大陸。」