钽碳化物：航天器防护的先进屏蔽材料
这是科幻电影的黄金时代。如果你想观看科幻大片，只需走进当地的多厅影院，就会面对无数部外星人、超级英雄、巨型机器人和闪电般飞行的超音速飞船/高超音速飞行器。这种以惊人速度旅行的能力是科幻电影的标志。
在不远的未来，我们在电影中看到的高速航天器/高超音速飞行器正逐渐成为现实。因为这是空间研究蓬勃发展的时代，甚至跨越银河系仅需几小时的梦想也正逐步接近现实。
这怎么可能？它们如何承受太空中的灼热温度？如果可能，原理是什么？
伦敦帝国学院的科学家给出了肯定答案。该团队发现铪碳化物的熔点是有记录以来所有材料中最高的。能够承受近 4000 °C 的高温，为铪碳化物和钽碳化物材料在更极端环境中的应用铺平了道路。
钽碳化物（TaC）和铪碳化物（HfC）属于耐火陶瓷，意味着它们对热有极强的抵抗力。它们承受极端恶劣环境的能力，使得耐火陶瓷可用于高速飞行器的热防护系统，以及核反应堆超高温环境中的燃料包壳。
什么是钽碳化物？
钽碳化物是钽和碳形成的一系列二元化合物。钽碳化物商业上用于切削工具刀头，有时也添加到碳化钨合金中。钽碳化物的熔点峰值约为 3880 °C（取决于纯度和测量条件），在二元化合物中属于最高水平。
化学性质
钽碳化物中钽与碳原子的键合是离子、金属和共价键的复杂混合物，由于共价成分强，这些碳化物非常坚硬且脆。硬度、屈服强度和剪切强度随钽碳化物中碳含量的增加而提高。
参考文献
[1] © 来源：伦敦帝国学院 https://www3.imperial.ac.uk/newsandeventspggrp/imperialcollege/newssummary/news_22-12-2016-10-21-10
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