北卡罗来纳州立大学教授谢丽尔·徐表示：“随着创新科学与工程的融合不断进步，陶瓷的未来一片光明。”北卡罗来纳州立大学的研究人员于 2025 年 5 月 14 日公布了一项突破性的激光烧结技术，用于制造超高温陶瓷。
这种新方法显著简化了碳化铪 (HfC) 等陶瓷的生产，碳化铪以其卓越的耐热性而闻名。传统方法需要超过 2,200 摄氏度的温度，但激光技术更快、更节能。
该过程包括在受控环境中将 120 瓦的激光照射到液体聚合物前体上。这会将液体转化为固体陶瓷材料，适用于涂层或 3D 打印结构。与传统的烧结不同，激光烧结技术也具有便携性。
一个关键应用是为高超音速技术中使用的碳复合材料创建保护涂层。局部激光烧结最大限度地减少了结构损伤并增强了热保护。该技术还与增材制造相结合，能够创建复杂的 3D 陶瓷结构。
激光技术的转化效率至少为 50%，远高于传统方法的 20-40%。这减少了浪费，并实现了更可持续的制造方法。该团队成功生产出结晶的、相纯的 HfC，证明了该技术在极端环境中的潜力。
对应用于碳纤维复合材料的 HfC 涂层的测试表明，其具有很强的附着力和均匀的覆盖率，这对于热保护系统至关重要。这为航空航天和其他行业的增强工程应用打开了大门。该研究发表在《美国陶瓷学会杂志》上，希望能够激励人们进一步采用这些技术。