近日，重点实验室邓海亮教授团队在国际权威期刊《Corrosion Science》上发表了稀土纳米线改性碳/碳复合材料的最新研究成果。邓海亮教授为第一作者和通讯作者，西北工业大学李克智教授为共同通讯作者，实验室为论文第一单位。该研究得到国家自然科学基金、装备预研基金、安徽省高校自然科学研究重大项目等资助。
碳/碳（C/C）复合材料，即碳纤维增强碳基体复合材料，作为火箭发动机喷管、再入空间飞行器防热系统的首选材料，需要承受超高温高超音速燃气粒子流的烧蚀和冲刷，以及推力矢量调整产生的剧烈振动。因此该材料的力学与抗烧蚀性能是相关动力系统和飞行器先进可靠的关键因素。利用一维超高温纳米材料辅助增强基体和纤维/基体界面，是改善C/C复合材料服役性能的有效途径之一。
（部分微观结构）
（弯曲、层间剪切性能及部分弯曲断口）
（高温烧蚀与氧化性能、部分烧蚀面照片、烧蚀示意图）
基于稀土铈独特的物理化学性质及其碳化物和氧化物的高熔点，团队将稀土铈均匀分散至碳纤维表面，利用化学气相渗透法制备了纳米丝状碳（NFC）和CeC2纳米线@NFC核壳结构网络增强的C/C复合材料，在提升力学与3000℃烧蚀性能的同时，研究了NFC和CeC2纳米线@NFC的原位生长机制、碳基体结构的演变规律，分析了力学性能提升的原因，从热力学角度计算并探讨CeC2和碳的热化学氧化过程，阐明了纳米线增强网络在改善C/C复合材料高温烧蚀中的作用。该研究工作可为C/C复合材料高强度与抗烧蚀的微观结构设计提供支撑，也对稀土元素向高性能碳材料的扩展应用具有重要意义。
《Corrosion Science》是中科院一区Top期刊，是材料失效与保护研究领域最重要的期刊之一，旨在报道材料腐蚀与防护相关基础和应用研究的最新成果，在国际腐蚀与氧化领域享有高度学术声誉。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.corsci.2022.110593
（撰稿：张林 邓海亮 审核：张世宏）
