On dit que les matériaux en provenance de Chine révolutionneront les vaisseaux spatiaux, les avions, etc.

Le matériau composite 9PHEB est léger, possède une résistance élevée à la compression et de bonnes propriétés isolantes. Il pourrait donc révolutionner les vaisseaux spatiaux, les avions et d’autres domaines d’application soumis à des conditions extrêmes.


Canton (Chine). Les céramiques présentant une forte proportion de pores sont utilisées depuis longtemps dans les voyages spatiaux, par exemple dans les dalles de protection thermique de la navette spatiale, car leur isolation thermique est particulièrement bonne. Les matériaux peuvent donc résister aux températures extrêmement basses de l’espace ainsi qu’aux températures extrêmement élevées lors de la rentrée dans l’atmosphère. Cependant, les éléments en céramique sont facilement fragiles grâce aux nombreux pores.


Selon un article du South China Morning Post (SCMP), des chercheurs de l’Université de Guangzhou (GU) ont donc développé un nouveau matériau qui n’est pas fragile et qui possède néanmoins d’excellentes propriétés d’isolation thermique.


Porosité de 50 pour cent

Selon la publication du magazine spécialisé Advanced Materials, le matériau céramique 9PHEB se compose de neuf composants. Lors d’expériences, le matériau composite a pu conserver son isolation thermique, sa résistance et sa forme jusqu’à 2 000 degrés Celsius. Bien que sa porosité soit de 50 pour cent, il a une résistance à la compression de 337 millions de Pascals (337 MPa) à température ambiante. C’est nettement plus élevé que l’acier (250 MPa) et dépasse toutes les céramiques poreuses développées précédemment.

D’autres expériences ont montré que le matériau conserve presque toute sa résistance (98,5 %) à 1 500 degrés Celsius. Les tests de pression à 2 000 degrés Celsius n’ont entraîné qu’une légère déformation, alors que les céramiques normales deviennent cassantes à cette température. Les chercheurs ont également étiré le 9PHEB de 49 pour cent à des températures élevées. Étonnamment, cela n’a pas provoqué de rupture du matériau composite, mais plutôt une augmentation de sa résistance à la compression (690 MPa).

Matériau composite de différents niveaux

Selon les scientifiques, ses différentes couches sont responsables des propriétés particulières du matériau composite. La majorité des pores (92 %) se situent au niveau micro, ce qui est principalement responsable d’une bonne isolation thermique. La haute résistance du matériau est obtenue grâce à des connexions solides au niveau nanométrique. À cela s’ajoute la conception entropique au niveau atomique, qui augmente la rigidité et réduit la conductivité thermique.


Utilisations possibles dans l’aérospatiale

Selon les chercheurs, le matériau 9PHEB est adapté à une utilisation dans des conditions extrêmes, comme dans l’aérospatiale. Il pourrait par exemple être utilisé pour alléger les avions hypersoniques, car il pourrait remplacer plusieurs autres matériaux qu’il fallait auparavant combiner. Son utilisation dans le secteur de l’énergie est également envisageable. On ne sait pas encore quand la production en série de ce matériau débutera en Chine.

Matériaux avancés, doi : 10.1002/adma.202311870