宾夕法尼亚州立大学（The Pennsylvania State University）研究人员主导的一项新研究，旨在开发一种新方法，通过激光加工生产能够承受数千摄氏度的极端温度和快速温度变化的高性能陶瓷材料，以支持航空航天和国防领域的超音速飞行器。该项目获得了美国国防部（DoD）通过海军研究办公室（ONR）颁发的期五年、价值 450 万美元的多学科大学研究倡议（MURI）拨款。
研究团队联合负责人 宾夕法尼亚州立大学 副教授 Robert Hickey
研究团队希望创造一种一步法的工艺，利用光将聚合物前驱体转化为超高温陶瓷材料，避免传统的高温加热过程。当前的陶瓷生产需要高温和高能量，目前，将聚合物前体转化为陶瓷需要将材料整体加热至高温，这一过程可能会损失多达 50% 的前体材料，此外，该过程还可能改变最终陶瓷部件的几何形状，导致加工精度不足。研究者们计划通过高强度激光在前驱体材料中产生化学反应，使其快速固化成为陶瓷材料，而无需大规模加热。
该项目还涉及合成新型前驱体、探索光基陶瓷转化的不同方法，以及利用计算机模拟优化反应路径。研究结果可能对国防先进超音速飞行器的设计和生产方面产生重大影响，推动高温陶瓷材料的增材制造，拓宽设计空间。该项目将为增材制造陶瓷材料开辟新的途径，如碳化钨、碳化硅和氮化硅。
参与该项目的团队还包括密歇根州立大学、麻省理工学院（MIT）和南加州大学（USC）的研究人员。
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