2025 年 1 月 14 日，弗吉尼亚大学（英文：University of Virginia，简称UVA）工程与应用科学学院将通过开发一套最先进的电磁悬浮（EML）系统来革新材料科学，该项目获得了国防大学研究仪器计划（DURIP）资助。该系统旨在在极端条件下运行，使研究人员能够研究超高温陶瓷（UHTCs）在固态和熔融状态下的特性，从而为航空航天、国防和工业应用开辟新的可能性。
传统的超高温陶瓷（UHTCs）研究方法受到极端温度下化学污染挑战的限制。电磁悬浮（EML）系统的无容器设计结合了感应加热和激光加热，避免了这一缺陷，提供了无与伦比的精确度。该新系统能够模拟从真空到高压气氛的环境，同时将材料加热至超过2000摄氏度，这对于表征碳化物、硼化物和氮化物等超高温陶瓷至关重要。
通过了解熔点、热膨胀和表面张力等特性，该系统将加速设计能够承受高超音速飞行和高温制造严酷条件的材料。
目前，美国没有先进的电磁悬浮系统在运行，这使得该项目具有独特的优势。德国和日本的其他电磁悬浮（EML）设施验证了此类系统的可行性，但这些设施缺乏通过辅助激光加热实现超高温陶瓷（UHTCs）完全熔化的能力。弗吉尼亚大学的电磁悬浮系统填补了这一空白，使研究人员能够收集之前无法获得的高精度数据。
“电磁悬浮系统代表了我们在研究和工程极端环境材料方面能力的范式转变，”项目首席研究员、劳斯莱斯联邦工程教授以及材料科学与工程系主任Elizabeth Opila,说。“这项技术不仅将推动该领域的发展，还将培养下一代材料科学家，以应对关键应用。”
该系统的模块化设计确保了未来创新的灵活性，包括与阿贡国家实验室的先进光源的集成。这一能力使得能够进行先进的研究，例如原位X射线衍射和高温氧化测量，这对于航空航天和能源行业至关重要。除了其科学贡献，电磁悬浮（EML）系统还将为研究生和研究人员提供动手培训，帮助他们掌握推动未来创新所需的技能。“这不仅仅是一台新型设备，”奥皮拉补充道。“它是一个发现和教育的平台，将塑造材料科学的未来。”
Elizabeth Opila是一位高温材料专家，曾是NASA格伦研究中心的研究科学家，领导了许多由国防部资助的项目，推动耐火材料的发展。电磁悬浮（EML）系统的资金来自国防大学研究仪器计划（Defense University Research Instrumentation Program）拨款，由陆军研究办公室授予。该笔31.819万美元的拨款将用于基础仪器，包括两个射频电源、高真空到常压的腔体、非接触式温度测量工具和高速成像设备。本阶段还将包括初步的悬浮和加热测试，为后续阶段的先进诊断和模块化升级至高压条件铺平道路。
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