通过添加B?O?–ZrO?–SiC添加剂的两步烧结工艺，研究B4C复合陶瓷的微观结构演变及其性能优化

《Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy》：Microstructural evolution and performance optimization of B 4C composite ceramics via two-step sintering with B 2O 3–ZrO 2–SiC additives

高超声速飞行器等极端环境下的热管理难题，本研究通过石墨烯薄膜与TC4合金连接制备高导热复合材料，在775℃时实现820.109 W/m·K导热率，较传统材料提升四十倍，并验证界面结合质量。

　　

王子佳|严耀天|叶振宇|刘萌|曹健|齐俊雷

摘要

随着航空航天技术的飞速发展，在高温环境中的有效热管理已成为下一代系统的关键瓶颈，这些系统包括近空间飞行器、卫星和航天器。随着飞行速度进入高超音速范围，由航空航天合金或陶瓷瓦等整体材料制成的传统热防护系统（TPS）已显得力不从心。本研究提出将石墨烯导热薄膜与TC4合金结合，制备出具有高导热性的复合材料，用于热防护系统。通过全面的微观结构表征和导热性测试，详细研究了这种石墨烯增强复合材料的界面结合质量及热传输性能。在775°C的最佳钎焊温度下，其平面导热性显著提升至820.109 W·m^?1·K^?1，比TC4材料高出四十倍。石墨烯/TC4接头表现出优异的界面结合性能，有效降低了热阻并提升了传热能力。这项研究为极端高温环境下的热管理提供了创新解决方案，尤其是对于高超音速飞行器的热防护系统而言。