中国科学家制备超强隔热材料

可耐2000摄氏度高温

2024年01月12日

新华社广州1月11日电 记者11日从华南理工大学获悉,华南理工大学材料科学与工程学院褚衍辉团队通过多尺度结构设计,成功制备了兼具超强力学强度和高隔热的高熵多孔硼化物陶瓷材料。同时,该材料还展现出了2000摄氏度高温稳定性。

随着新一代高超声速飞行器飞行速度的不断提升,对隔热材料的力学强度、热导率和耐温性提出了更严苛的要求,兼具优异力学强度及隔热属性的多孔陶瓷材料一直是科学家的追求目标。然而,这两种属性在一定程度上相互制约,对于传统的多孔陶瓷来说往往难以兼得。

如果通过简单降低多孔陶瓷的相对密度,可显著提高材料的隔热性能,但这往往会导致材料力学强度的大幅下降。同时,传统多孔陶瓷材料耐温普遍小于1500摄氏度,高温服役过程中常面临着体积收缩、力学性能衰减等问题,无法满足日益严苛的服役需求。

褚衍辉团队制备的高熵多孔陶瓷材料能够有效解决上述问题,据介绍,该材料的优异性能源于“三大法宝”,即微观尺度上构筑的超细孔、纳米尺度上强晶间界面结合,以及原子尺度上严重晶格畸变。

该高熵多孔陶瓷材料在航空航天、能源化工领域具有广阔的应用前景,相关研究成果发表在材料领域的国际期刊《先进材料》。

我国首次实现星间激光超高速数据传输

记者从长光卫星技术股份有限公司了解到,该科研团队利用自主研制的“吉林一号”平台02A01星、平台02A02星,开展了我国首次星间激光100千兆比特每秒超高速高分辨遥感影像传输试验并取得成功。

“吉林一号”星座是长光卫星在建的核心工程,目前已成功实现“百星飞天”的阶段性目标。随着星座时间分辨率、空间分辨率的不断提高,如何进一步提升数据回传的时效性成为大型遥感卫星星座面临的共性问题。2021年11月,长光卫星组建攻关团队,先后攻克了高精度捕获跟踪控制、高带宽相干通信等关键技术,自主研制基于业务化应用的高带宽、多模式、高精度星间激光通信终端,开展星间激光通信关键技术的验证工作。

“星间激光通信主要是建立卫星之间信息互联系统,通俗地讲,就是两颗卫星间提升了信息交互的速度。这是卫星大规模组网后必须解决的关键问题。” 星间激光通信技术负责人邢斯瑞说。

截至2024年1月10日,长光卫星先后完成了10千兆比特每秒及100千兆比特每秒速率的星间高速激光通信测试,稳定建链期间通信误码率为0,并将星间传输的高分辨遥感影像进行了成功下传,标志着我国首次实现星间激光100千兆比特每秒超高速高分辨遥感影像传输。

2023年,长光卫星利用自研的车载激光通信地面站,实现了星地激光通信,即卫星与地面间数据传播速率的提升。至此,长光卫星已完全掌握星地、星间激光高速通信技术,为超高分辨遥感星座的海量影像数据实时下传提供了技术保障。 据新华社