Formation of Ultra-High Temperature Ceramic Hollow Microspheres as Promising Lightweight Thermal Insulation Materials via a Molten Salt-Assisted Template Method

材料科学 热导率 陶瓷 熔盐 多孔性 复合材料 微观结构 化学工程 体积分数 冶金 工程类
作者
Kai Zhao,Fang Ye,Laifei Cheng,Jie Zhou,Yucong Wei,Xuefeng Cui
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (31): 37388-37397 被引量:33
标识
DOI:10.1021/acsami.1c09662
摘要

Ultra-high temperature ceramics (UHTCs) have become a vital candidate material system for thermal protection systems in aerospace applications. However, high thermal conductivity and high density are the main obstacles to the application of UHTCs. It is a promising solution to prepare porous UHTCs using UHTC hollow microspheres (HMs) as a pore-forming agent. In this work, UHTC (ZrC, TiC, and HfC) HMs are successfully synthesized using carbon hollow microspheres (CHMs) as a template to react with metal powders in molten salt. The diameter of ZrC HMs is about 1 μm and the wall thickness is about 100 nm. The density of each microsphere and the volume fraction of ZrC are 3.36 g/cm3 and 48.42 vol %, respectively. The morphology, microstructure, and phase composition of the obtained ZrC HMs were characterized. The formation mechanism of the UHTC HMs was discussed. Porous ZrC ceramics were prepared using ZrC HMs as a pore-forming agent. The density and thermal conductivity of the porous ZrC ceramics are 3.12 g/cm3 and 1.82 W/(m·K), respectively, which are 53.64 and 91.12% lower than the density and thermal conductivity of dense ZrC ceramics, respectively. The results indicated that ZrC HMs are promising as pore-forming agents or a matrix for lightweight thermal insulation and high-temperature resistance applications in ultra-high temperature environments.
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
FTX完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
王丽莎完成签到 ,获得积分10
3秒前
Akim应助风清扬采纳,获得10
4秒前
beibei完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
8秒前
9秒前
cdercder应助uilahshd采纳,获得20
9秒前
you完成签到,获得积分10
10秒前
TingYue完成签到 ,获得积分10
11秒前
beibei发布了新的文献求助10
12秒前
CipherSage应助guang98765采纳,获得10
12秒前
atao发布了新的文献求助10
14秒前
优秀的方盒完成签到 ,获得积分10
17秒前
陈某某完成签到,获得积分10
17秒前
虚心的乘云完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
19秒前
兔子很颓完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
21秒前
刘佳宇完成签到,获得积分10
21秒前
Ari_Kun完成签到 ,获得积分10
21秒前
搜集达人应助张掖采纳,获得30
22秒前
称心尔烟完成签到 ,获得积分10
22秒前
24秒前
24秒前
momoyu发布了新的文献求助10
24秒前
sssssnape发布了新的文献求助10
28秒前
单薄醉卉发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
高高的念之完成签到 ,获得积分10
29秒前
29秒前
zzx发布了新的文献求助10
29秒前
yq完成签到 ,获得积分10
29秒前
Hello应助sssssnape采纳,获得10
32秒前
32秒前
dd发布了新的文献求助10
33秒前
深情安青应助zyan采纳,获得10
33秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Developing Solid Oral Dosage Forms Pharmaceutical Theory and Practice (3rd Edition) 500
Writing Systems 500
类器官构建与应用:从基础到前沿 500
Thermodynamics of Natural Systems 400
Electric Vehicle Powertrains Design Fundamentals, Components, and Applications 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6811719
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8527458
关于积分的说明 18152851
捐赠科研通 6138263
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3030040
邀请新用户注册赠送积分活动 2006667
关于科研通互助平台的介绍 2005502