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
喜悦向日葵完成签到 ,获得积分10
刚刚
HeySue发布了新的文献求助10
1秒前
281911480完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
liubo完成签到,获得积分10
7秒前
纯真怜梦完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
zww完成签到,获得积分10
14秒前
鸿俦鹤侣完成签到 ,获得积分10
17秒前
怡然的怀绿完成签到,获得积分10
19秒前
甘乐发布了新的文献求助10
20秒前
丁丁当当完成签到,获得积分10
20秒前
Davey1220完成签到,获得积分10
22秒前
Li完成签到 ,获得积分10
24秒前
luo关闭了luo文献求助
24秒前
zhangnan完成签到 ,获得积分10
24秒前
全没了应助ayan采纳,获得10
26秒前
天天小女孩完成签到 ,获得积分10
30秒前
科研启动完成签到,获得积分10
31秒前
昴星引路完成签到 ,获得积分10
32秒前
cym完成签到,获得积分10
33秒前
zhaolee完成签到 ,获得积分10
35秒前
陈半喆完成签到,获得积分10
37秒前
wxt完成签到,获得积分10
37秒前
威武鸽子完成签到,获得积分20
37秒前
ayan完成签到,获得积分10
38秒前
sherry完成签到 ,获得积分10
40秒前
取名叫做利完成签到 ,获得积分10
41秒前
45秒前
luo发布了新的文献求助10
46秒前
活泼红牛完成签到,获得积分10
47秒前
雨水完成签到,获得积分10
49秒前
油盐不进的四季豆完成签到 ,获得积分10
49秒前
Tonald Yang发布了新的文献求助10
50秒前
暴躁莹子完成签到 ,获得积分10
51秒前
粒子耶完成签到,获得积分10
52秒前
皮皮虾完成签到,获得积分10
53秒前
风笑非发布了新的文献求助10
54秒前
专注灵凡完成签到,获得积分10
55秒前
57秒前
高分求助中
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 500
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 470
Comprehensive Organic Synthesis 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 6594692
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8365267
关于积分的说明 17907335
捐赠科研通 5745312
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2952465
邀请新用户注册赠送积分活动 1927813
关于科研通互助平台的介绍 1820354