由锆离子桥接的混合纳米填料引发的协同陶瓷化与石墨化作用，显著提升了EPDM复合材料的耐烧蚀性能

《Industrial & Engineering Chemistry Research》：Synergistic Ceramicization and Graphitization Induced by Zr-Ion-Bridged Hybrid Nanofillers for Superior Ablation Resistance of EPDM Composites

针对高热流工况下航天器热防护材料的需求，本研究通过Zr离子配位将MAA接枝于CNTs合成MAA-Zr-CNTs纳米填料，并将其用于EPDM复合材料。烧蚀过程中，纳米填料构建结构框架促进化学气相沉积和石墨化，同时表面Zr转化生成氧化锆催化残渣石墨化，显著提升材料机械性能与抗烧蚀性，为先进航天器热防护提供新策略。

　　

为满足在极端热流条件下运行的先进航天器对严格的热防护要求，开发出同时具备优异机械性能和卓越抗烧蚀能力的填充增强型乙烯-丙烯-二烯单体（EPDM）复合材料仍然是一个重大挑战。在本研究中，通过锆（Zr）离子配位将甲基丙烯酸（MAA）接枝到碳纳米管（CNTs）上，制备出一种新型的有机-无机杂化纳米填料（命名为MAA-Zr-CNTs），并将其掺入EPDM中以增强复合材料的性能。在烧蚀过程中，MAA-Zr-CNT纳米填料作为坚固的结构框架，促进化学气相沉积并增强石墨化过程。同时，MAA-Zr-CNT纳米填料表面的锆元素发生陶瓷转化形成氧化锆，并催化炭残留物的石墨化。这项工作提出了一种制备高机械性能、优异抗烧蚀能力的EPDM的新策略，展示了其在先进航天器热防护应用中的巨大潜力。