化的双金属协同调节用于高温波波透明的元材料
Zhangwen Xie1, Yufei Tang1, Ziyun Luo1
1School of Materials Science and Engineering, Shaanxi Province Key Laboratory of Corrosion and Protection, Xi'an, 710048, PR China. yftang@xaut.edu.cn.
Materials horizons
|December 6, 2024
概括
这项研究引入了一种新型化 (BN) 复合物,0.5Ca-0.5Al-BN,增强了体的高温波透明度. 该材料保持了超材料的性能和稳定性,最高可达1500°C.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 电磁超材料为高温波透明材料提供了潜力,但在结构设计和稳定性方面面临着诸如高速雷多姆等应用的挑战.
- 传统材料往往难以平衡波浪透明度与极端温度抵抗.
研究的目的:
- 为高速雷多姆应用开发一种超越现有元材料局限性的新材料.
- 在一个单一的材料系统中协同结合具有增强热稳定的超材料类结构.
主要方法:
- 一种化 (BN) 复合物被合成并用双金属元素 (Ca) 和 (Al) 进行调制,表示为0.5Ca-0.5Al-BN.
- 研究了材料的结构性,电磁性和热性质,包括波传导性,电容性和高温下抗氧化性.
- 分析了超材料类分环共振器 (SRR) 特性和氧化保护机制.
主要成果:
- 该0.5Ca-0.5Al-BN复合物在室温下在2-18 GHz达到0.96的最高波传导率.
- 为金属材料样结构提供了Ca固体溶液,形成了一层Al2O3保护层,增强了氧化抵抗力.
- 这种材料即使在1500°C的氧化后,也保留了具有低导电率 (≤2) 和高波传输率 (>0.7) 的元材料特性,并且表现出疏水性.
结论:
- 该0.5Ca-0.5Al-BN复合物成功地集成了类似于元材料的特性,具有卓越的高温稳定性和抗氧化性.
- 这种方法为开发用于高速飞机的先进波透明雷多姆材料提供了有前途的解决方案.
- 该研究通过将基本材料特性与超材料概念相结合,为设计多功能材料提供了新的见解.
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