以耐高温、高强度和高孔隙率多孔陶瓷为重点研究对象，通过耐高温多孔陶瓷材料的组分优选、孔结构调控和性能优化，制备出具有系列孔结构分布的多孔陶瓷材料，获得了ZrO2、Al2O3及ZrB2陶瓷的工艺优化参数和微结构控制规律，揭示了材料体系-制备工艺-微结构-性能评价之间的相互耦合关系，为新型多功能多孔陶瓷在高温隔热和主动冷却的防热部件应用提供了关键技术支撑。 （1）建立了适用于超高温环境下主动冷却用的耐高温多孔陶瓷材料体系 根据超高温服役环境特征和气动外形稳定使用要求，提出了崁烯冷冻注模和高温无压烧结工艺制备了非氧化物陶瓷和氧化物陶瓷的成型机制，获得了材料体系的选取原则，给出了有效的耐高温多孔陶瓷强度和孔隙率相互关联关系并得到了试验验证；建立了瞬时2000℃以上，长时间1500oC耐高温陶瓷材料体系，为高速飞行器关键耐高温热防护设计和材料研制提供了关键的技术支撑。 （2）获得了耐高温、高强度和高孔隙率多孔陶瓷的微结构控制方法和实现途径 建立了Al2O3、ZrO2及ZrB2基高温多孔陶瓷体系的冷冻注模室温成型机理，提出了高温多孔陶瓷材料树枝孔、直孔及等轴孔的设计方法，揭示了高温多孔陶瓷的高温烧结行为，建立了高温多孔陶瓷材料的力学破坏行为。 （3）实现了耐高温多孔陶瓷和增强相材料的有机复合和性能评价 依据不同服役环境对"高强度-低热导"和"耐高温-高热导"协同要求，建立了工艺参数-微结构-材料性能之间的耦合关系，给出了耐高温多孔陶瓷-金属及多孔陶瓷-气凝胶的优化组分特征，获得了材料微结构匹配性控制的工艺方法，设计并制备出了双连续型陶瓷-金属及多孔陶瓷-气凝胶复合材料样件，为耐高温防热与隔热一体化提供了有效的技术手段，为高速飞行器耐高温热防护部件研制提供了重要的技术途径。 （4）实现了高孔隙率耐高温多孔陶瓷及其组件的长时间地面模拟环境试验考核 完成了高孔隙率耐高温多孔陶瓷典型组件综合使用性能考核试验，揭示了高孔隙率耐高温多孔陶瓷不同使用环境间的耦合响应机制，科学地评价了耐高温多孔陶瓷材料的使用性能，为重要机理发现和验证提供了重要的研究手段。 项目共发表学术文章30余篇，英文专著章节2部，获得国家发明专利8项。

哈尔滨工业大学

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