最近，華南理工大學材料科學與工程學院褚衍輝團隊通過多尺度結構設計，成功制備了兼具超強力學強度和高隔熱（耐2000℃）的高熵多孔硼化物陶瓷材料。該成果論文以“Ultrastrong and High Thermal Insulating Porous High-Entropy Ceramics up to 2000℃”為題發表在先進材料期刊（advanced materials）上。

論文地址：https://doi.org/10.1002/adma.202311870

高熵多孔超強陶瓷樣品

傳統多孔陶瓷往往難以兼顧力學強度及隔熱屬性，二者在一定程度上相互制約，比如降低多孔陶瓷的相對密度，可顯著提高材料的隔熱性能，但這往往會導致材料力學強度的大幅下降。

本次研究中，科研人員首次報道了通過超快高溫合成技術對9元陽離子多孔高熵二硼化物陶瓷進行多尺度結構設計和快速制備，具體總結包括：微觀尺度上構筑的超細孔（超高溫快速合成抑制晶粒生長），納米尺度上強晶間界面結合（進一步固溶反應），以及原子尺度上嚴重晶格畸變（引入9元陽離子，提高晶格內部的應力場和質量場波動）。

科研團隊最終獲得了孔隙率約為50%，室溫下具備約337MPa超高抗壓強度，以及低至約0.76W m-1 K-1熱導率的樣品。不僅如此，多孔陶瓷樣品在2000℃退火后也僅有2.4%的提及收縮率。相較于目前已報道的其他多孔陶瓷，該材料展現出了出色的高溫壓縮強度，優異的機械和隔熱性能為極端條件下的可靠隔熱提供了一種有吸引力的材料。

編譯整理 YUXI