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
Octopus完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
小蘑菇应助troyqiujing采纳,获得10
1秒前
1秒前
cchhqq完成签到,获得积分10
1秒前
二三完成签到,获得积分10
1秒前
卯一发布了新的文献求助10
1秒前
溜溜发布了新的文献求助10
1秒前
小蘑菇应助Saoirse采纳,获得10
2秒前
2秒前
qiqi0426发布了新的文献求助10
3秒前
跳跃靖发布了新的文献求助10
4秒前
大模型应助joinn采纳,获得10
4秒前
英俊雅绿发布了新的文献求助10
4秒前
叶心完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
天真剑成发布了新的文献求助20
5秒前
鳗鱼煜祺完成签到,获得积分10
6秒前
吱吱组织杂质完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
音悦台发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
dan完成签到,获得积分10
8秒前
大模型应助xianyuyu125采纳,获得10
8秒前
派大星发布了新的文献求助10
8秒前
一路向前发布了新的文献求助10
8秒前
JingP完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
香蕉觅云应助芒果味采纳,获得10
10秒前
10秒前
汉城发布了新的文献求助10
10秒前
桐桐应助gfsuen采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.4应助李金玉采纳,获得10
11秒前
黑不是黑发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
ye完成签到,获得积分20
12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
类器官构建与应用:从基础到前沿 500
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Optical Coating Design with the Essential Macleod 400
A revision of Limenitis helmanni and its related species (Nymphalidae) from Central and South China 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 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 6792693
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8513258
关于积分的说明 18129979
捐赠科研通 6103847
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3022978
邀请新用户注册赠送积分活动 1999495
关于科研通互助平台的介绍 1988994