超高温陶瓷与热防护：1600 °C以上的结构完整性，是另一套材料逻辑

当温度越过1600 °C，镍基合金与CMC都已退出竞争，超高温陶瓷（UHTCs）及其复合材料成为结构完整性的唯一候选。ZrC、HfC等过渡金属碳化物熔点高、强度好，但它们的失效模式同样“ catastrophic”：氧化可在低至650 °C即启动，氧化产物体积膨胀在内部产生应力，导致保护性氧化层剥落、开裂，最终结构解体。解决方案沿着两条路径展开。第一条是复合化：SiC或MoSi₂增韧的ZrC可将抗氧化温度提升至1300—1500 °C，但SiC在1500 °C以上的活性氧化又引入新的失效模式。第二条是单相陶瓷的原子尺度设计：一种新型高熵碳化物(5RE₁/₅)Al₃C₃在900—1300 °C氧化中形成纳米晶(5RE₁/₅)₃Al₅O₁₂/Al₂O₃致密氧化层，“双重高熵效应”同时抑制阳离子扩散与晶粒长大，在1200 °C以下维持保护，1300 °C下仍保持双层氧化层结构。高超声速飞行器的热防护还要求材料在烧蚀环境下维持结构：微结构相容性设计的超高温陶瓷装甲已实现2200 °C氧乙炔烧蚀3080 s、2600 °C等离子烧蚀1500 s的考核。这一领域的技术成熟度远低于航空发动机材料，其推动力来自高超声速与行星再入的刚性需求，而非商业航空的经济性逻辑。‌