2025 年 1 月 14 日，弗吉尼亞大學（英文：University of Virginia，簡稱UVA）工程與應用科學學院將通過開發一套最先進的電磁懸浮（EML）系統來革新材料科學，該項目獲得了國防大學研究儀器計劃（DURIP）資助。該系統旨在在極端條件下運行，使研究人員能夠研究超高溫陶瓷（UHTCs）在固態和熔融狀態下的特性，從而為航空航天、國防和工業應用開辟新的可能性。

傳統的超高溫陶瓷（UHTCs）研究方法受到極端溫度下化學污染挑戰的限制。電磁懸浮（EML）系統的無容器設計結合了感應加熱和激光加熱，避免了這一缺陷，提供了無與倫比的精確度。該新系統能夠模擬從真空到高壓氣氛的環境，同時將材料加熱至超過2000攝氏度，這對于表征碳化物、硼化物和氮化物等超高溫陶瓷至關重要。

通過了解熔點、熱膨脹和表面張力等特性，該系統將加速設計能夠承受高超音速飛行和高溫制造嚴酷條件的材料。

目前，美國沒有先進的電磁懸浮系統在運行，這使得該項目具有獨特的優勢。德國和日本的其他電磁懸浮（EML）設施驗證了此類系統的可行性，但這些設施缺乏通過輔助激光加熱實現超高溫陶瓷（UHTCs）完全熔化的能力。弗吉尼亞大學的電磁懸浮系統填補了這一空白，使研究人員能夠收集之前無法獲得的高精度數據。

“電磁懸浮系統代表了我們在研究和工程極端環境材料方面能力的范式轉變，”項目首席研究員、勞斯萊斯聯邦工程教授以及材料科學與工程系主任Elizabeth Opila,說。“這項技術不僅將推動該領域的發展，還將培養下一代材料科學家，以應對關鍵應用。”

該系統的模塊化設計確保了未來創新的靈活性，包括與阿貢國家實驗室的先進光源的集成。這一能力使得能夠進行先進的研究，例如原位X射線衍射和高溫氧化測量，這對于航空航天和能源行業至關重要。除了其科學貢獻，電磁懸浮（EML）系統還將為研究生和研究人員提供動手培訓，幫助他們掌握推動未來創新所需的技能。“這不僅僅是一臺新型設備，”奧皮拉補充道。“它是一個發現和教育的平臺，將塑造材料科學的未來。”

Elizabeth Opila是一位高溫材料專家，曾是NASA格倫研究中心的研究科學家，領導了許多由國防部資助的項目，推動耐火材料的發展。電磁懸浮（EML）系統的資金來自國防大學研究儀器計劃（Defense University Research Instrumentation Program）撥款，由陸軍研究辦公室授予。該筆31.819萬美元的撥款將用于基礎儀器，包括兩個射頻電源、高真空到常壓的腔體、非接觸式溫度測量工具和高速成像設備。本階段還將包括初步的懸浮和加熱測試，為后續階段的先進診斷和模塊化升級至高壓條件鋪平道路。

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