随着新材料的发现，高超声速飞行的可能性日益增加。曼彻斯特大学的研究人员与中国中南大学合作，创造出一种新型陶瓷涂层，可能会彻底改变用于空、天和国防目的的高超声速飞行。高超声速飞行意味着以马赫数五或以上的速度移动，比声速快至少五倍。在这样的速度下，大气和气体产生的热度极高，可能会严重影响飞机或弹道物体的结构完整性。这是因为击中飞机的温度可能达到2,000至3,000摄氏度。结构问题主要是由氧化和烧蚀过程造成的。为了解决这一问题，需要在航空发动机和高超声速飞行器等火箭、再入飞船和国防弹丸中使用被称为超高温陶瓷(UHTCs)的材料。然而，目前即使传统的UHTCs也无法满足以如此极高的速度和温度飞行所需的烧蚀要求。不过，曼彻斯特大学的研究人员与中国中南大学合作，设计并制造出一种新的碳化涂层，与现有UHTCs相比，在抵抗高达3,000摄氏度的温度时表现出更为卓越的性能。这种涂层的改进性能得益于其独特的结构构成和特性，是由中国中南大学粉末冶金学院制造并在曼彻斯特大学材料学院进行研究的。这项研究的领导者曼彻斯特大学的材料科学教授萧平教授解释说：“目前用于极端环境的UHTCs材料选择有限，研究探索新型单相陶瓷材料的潜力，从而减少蒸发并提高氧化抵抗能力是值得的。此外，已经证明将这些陶瓷材料引入碳纤维增强碳基复合材料可能是改善耐热震能力的有效途径。”这项研究是曼彻斯特大学研究光点之一，展示了该校先进发现、跨学科合作和跨行业合作，正在解决地球面临的一些重大问题。这篇文章的参考文献是：“耐烧蚀碳化物Zr0.8Ti0.2C0.74B0.26在高达3,000摄氏度氧化环境中的应用”作者：Yi Zeng, Dini Wang, Xiang Xiong, Xun Zhang, Philip J. Withers, Wei Sun, Matthew Smith, Mingwen Bai和Ping Xiao;文章编号：15836 (2017) doi:10.1038/ncomms15836。
