项目名称：纤维增强超高温陶瓷基复合材料构建与应用中的科学问题研究

　　完成单位：中国科学院上海硅酸盐研究所

　　获奖类型：2024年度建筑材料科学技术奖基础研究奖一等奖

　　该项目属于无机非金属材料领域，涉及纤维增强超高温陶瓷基复合材料（简称超高温陶瓷基复合材料）构建和应用中的关键基础科学问题。

　　超高温陶瓷基复合材料自2005年问世以来一直处于材料学科前沿，也是国际公认的战略性尖端材料，深远影响着新型高速飞行技术的进步。项目针对传统超高温陶瓷基复合材料体系单一、抗烧蚀温域受限、难以重复使用和制备成本高等问题，建立了材料制备新方法、新机制、新体系、新策略，实现了材料基础研究与工程应用的深度融合和贯通。

　　项目的主要科学发现和创新包括：1.创立了基于溶胶-凝胶调控熔渗预成型体组成和结构的反应熔渗超高温陶瓷基复合材料制备新方法，实现多组元超高温陶瓷基复合材料的制备和性能提升。2.发现了熔渗过程中反应热作用下界面相的反应-类熔融损伤新机制，运用ZrC/HfC界面保护结构设计缓解界面损伤，材料弯曲强度提高1倍、耐温能力高达2650℃，并实现低成本制备。3.发展了基于混合构型熵调控概念的高熵超高温陶瓷基复合材料新体系，发现了该类复合材料独有的“限域性”烧蚀机制。4.依据第一性原理，提出了利用核-壳结构烧蚀产物构筑高稳定烧蚀层的新策略，研制的材料经2500℃/300s条件下10次重复烧蚀近零损伤，解决了制约材料可重复使用的国际性难题。

　　项目在陶瓷及复合材料领域高水平期刊发表论文52篇，10篇代表性论文他引394次，获授权发明专利12项。项目提出和建立的超高温陶瓷基复合材料“新方法”、“新机制”、“新体系”、“新策略”等成果受到国内外研究机构和知名学者的广泛关注、正面评价和跟踪研究。项目部分成果应用于高速飞行器10余类核心热结构，助力我国首型高速飞行器历次飞行成功，支撑了10余型高速飞行器研制。成果已产业化，切实转化为新质生产力。

超高温陶瓷基复合材料结构示意图（左图）及典型显微结构（右图）