莫镕豪

（华北水利水电大学 河南 郑州 450045）

1 引言

随着科学技术的快速发展，高超声速导弹、可循环使用的运载装置等已成为军用航空航天和武器系统的重要发展方向，是各军事大国正大力攻关抢占的战略技术制高点之一[1]。在推进武器打击快速性和精准性的过程中，飞行器的飞行速度也在逐步提升，这也导致了在飞行过程中飞行器的表面温度会因高速摩擦变得非常高，超高的温度会对弹头造成大面积的烧蚀，极大地影响导弹的升阻比，从而对导弹的攻击精准度造成直接影响。传统的耐高温烧蚀材料通常只能在1 600 ℃下正常工作，在可能达到的2 000 ℃的超高温下，材料会出现大量的烧蚀，从而导致飞行器结构出现明显的变形，直接影响飞行器的飞行姿态和飞行器发射装置的作战对抗能力。为了解决传统耐高温材料耐高温性能不足的问题，目前许多学者正致力于研究和开发新型的可在2 000 ℃以上的有氧环境下正常工作的材料，以满足上述要求。超高温陶瓷作为一种新型的无机材料，拥有良好的超高温性能，是当下研究的热门方向之一。

超高温陶瓷是以Ta、Zr、Hf等难熔金属的碳化物、硼化物为代表的耐超高温材料，这些材料可以在2 000 ℃以上的有氧环境中保持良好的理化性能和力学性能，具备罕见的高熔点、高热传导率以及高杨氏模量等特征，并且可以在2 000 ℃的超高温条件下保持很好的结构强度。但其作为陶瓷材料，仍然会有陶瓷材料普遍存在的断裂韧性低、抗热震性能差等缺点，这与陶瓷材料本身的组分和制备工艺息息相关，也导致了该材料在需要应对冲击和振动的场景下应用时会受到明显的制约。……