清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

A Biomimetic Bifunctional Composite Enabling Integrated Thermal Protection and Insulation for Ultra‐High‐Temperature TPS

材料科学 复合数 复合材料 保温 微观结构 双功能 热传导 多孔性 图层(电子) 纳米颗粒 热的 热阻 纳米技术 声子散射 碳纤维 粒子(生态学) 热保护 烧蚀 分散性 纳米制造 热导率 抗压强度 界面热阻
作者
Jiaqi Hou,Ruicong Chen,Chenglong Tan,Yaoying Zeng,Tianyu Liu,Qiangang Fu,Jiaping Zhang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (35)
标识
DOI:10.1002/adfm.202526634
摘要

ABSTRACT The rapid development of advanced aircraft has heightened the demand for high‐performance thermal protection systems (TPS), yet existing materials struggle to balance ultra‐high‐temperature ablation resistance and thermal insulation. Inspired by the hair of polar bears, a biomimetic bifunctional composite with a “surface ablation resistance—inner thermal insulation” partitioned structure is designed and fabricated. This architecture comprises a dense ablation‐resistant layer composed of HfC nanoparticles / Carbon microspheres@HfC (HfC‐n/CMs@HfC) and a porous insulation layer consisting of monodisperse HfC hollow microspheres (HfC‐HMs, a material innovation synthesized herein). The composite with a mere 4 mm thickness withstands ablation at 2500°C for 1000 s with a 1638°C front‐back temperature difference, and maintains a 1724°C difference at 2600°C for 100 s. The excellent performance stems from the in‐situ formation of a dense HfO 2 layer by HfC‐n and CMs@HfC, which blocks heat and oxygen, coupled with HfC‐HMs suppressing gas conduction through the Knudsen effect within the hollow microstructure and diminishing solid conduction by phonon scattering at the nanoscale shells. Additionally, the composite exhibits a high compressive strength of 201.44 MPa. This work demonstrates that a composite can balance ablation resistance and thermal insulation, and offers a novel design strategy for next‐generation ultra‐high‐temperature TPS.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Pami发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI6.4应助Sensen采纳,获得10
30秒前
lnb666777888完成签到 ,获得积分10
39秒前
47秒前
Sensen发布了新的文献求助10
52秒前
朴实沛山完成签到 ,获得积分10
57秒前
大雪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
P_Chem完成签到,获得积分10
1分钟前
dxs9642完成签到 ,获得积分20
1分钟前
suzhenyue应助咸鱼采纳,获得10
1分钟前
一颗糖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Vino发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
露露完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乌特拉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
我是笨蛋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.2应助Sensen采纳,获得10
1分钟前
dxs9642发布了新的文献求助10
2分钟前
撒上大声说完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
WSY完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Sensen发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
忽悠老羊完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科研通AI6.2应助Sensen采纳,获得10
2分钟前
林克完成签到,获得积分10
2分钟前
晴天完成签到 ,获得积分10
3分钟前
jlwang完成签到,获得积分10
3分钟前
做实验的猫完成签到,获得积分0
3分钟前
研友_ZG4ml8完成签到 ,获得积分10
3分钟前
充电宝应助子慕采纳,获得10
3分钟前
Piena完成签到,获得积分10
3分钟前
婉莹完成签到 ,获得积分0
3分钟前
alee完成签到,获得积分10
4分钟前
ucas大菠萝完成签到,获得积分10
4分钟前
房天川完成签到 ,获得积分10
4分钟前
传奇3应助bioyxw采纳,获得10
4分钟前
丝丢皮的完成签到 ,获得积分10
4分钟前
七妈完成签到,获得积分10
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7676993
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9242914
关于积分的说明 19919330
捐赠科研通 7247518
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3286758
关于科研通互助平台的介绍 2444730
邀请新用户注册赠送积分活动 2289802