Chinesische Forscher haben mit 9PHEB einen bahnbrechenden Verbundwerkstoff entwickelt, der die Grenzen herkömmlicher poröser Keramik sprengt. Dieser neue Werkstoff kombiniert außergewöhnliche Wärmeisolation mit hoher Belastbarkeit und Formstabilität, selbst unter extremen Bedingungen.
Einzigartige Eigenschaften
9PHEB besteht aus neun Komponenten und weist eine Porosität von 50 Prozent auf. Trotz dieser hohen Porosität erreicht das Material eine beeindruckende Druckfestigkeit von 337 Megapascal (MPa) bei Raumtemperatur, was die Festigkeit von Stahl übertrifft. Noch bemerkenswerter ist, dass 9PHEB seine Eigenschaften bei Temperaturen von bis zu 2.000 Grad Celsius beibehält.
Verhalten unter Extrembedingungen
Unter Hitzeeinwirkung und Dehnung zeigt 9PHEB ein ungewöhnliches Verhalten:
- Bei 1.500 Grad Celsius behält es 98,5% seiner Festigkeit.
- Eine Dehnung um 49% unter hohen Temperaturen erhöht die Druckfestigkeit sogar auf 690 MPa14.
Strukturelle Besonderheiten
Die außergewöhnlichen Eigenschaften von 9PHEB resultieren aus seiner mehrschichtigen Struktur:
- Mikroebene: 92% der Poren sorgen für hervorragende Wärmeisolation.
- Nanoebene: Starke Verbindungen gewährleisten hohe Festigkeit.
- Atomare Ebene: Entropisches Design erhöht die Steifigkeit und reduziert die Wärmeleitfähigkeit.
Potenzielle Anwendungen
9PHEB könnte in verschiedenen Hightech-Bereichen zum Einsatz kommen:
- Luft- und Raumfahrt: Als Werkstoff für Hyperschall-Flugzeuge und Hitzeschutzsysteme für Raumschiffe.
- Energiesektor: Aufgrund seiner thermischen Eigenschaften und Belastbarkeit.
Die Entwicklung von 9PHEB stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Materialwissenschaft dar, der die Grenzen des bisher Möglichen verschiebt. Obwohl der Zeitpunkt für eine Serienproduktion noch ungewiss ist, könnte dieser Werkstoff in Zukunft zahlreiche industrielle Anwendungen revolutionieren.
Quellen und weitere Informationen:
China entwickelt „poröse Keramik“: Wie das Material die Luftfahrt verändert
Material aus China soll Raumschiffe, Flugzeuge und Co. revolutionieren
Revolution aus China: Dieses Material könnte die Luft- und Raumfahrt für immer verändern