在难熔金属、C/C 复合材料以及超高温陶瓷材料中，难熔金属是最早进行研究并得到应用的超高温材料。在难熔金属中，研究和应用最多的是钨（W）、铼（Re）、铌（Nb）、钼（Mo）等金属。与其他难熔金属相比，钨（W）的熔点最高，具有较好的抗氧化性、抗热震性及较高的抗烧蚀和抗冲刷能力，被应用于发动机喉衬等关键部件。但是钨（W） 的密度（19.3 g/cm3）相对较大，比强度较低，且在低温时呈现脆性，会使强度大大降低，限制了其在飞行器其他部件的广泛应用。很多研究表明，为减轻纯钨（W）结构材料的重量，提高钨（W）的力学性能，可以在钨（W）制件中渗铜（Cu），通过铜（Cu）挥发带走热量，降低钨（W）的表面温度。在此基础上，再添加氧化钍（ThO2）、碳化铪（HfC）、碳化锆（ZrC），显著提高了钨合金的强度和抗热震性。此外，还可以通过加入铼（Re）提高钨的塑性与强度，从而使脆性转变温度降低，再结晶温度升高，增加抗热疲劳性能与抗热震能力。难熔金属及其合金作为超高温材料使用，具有独特的优点，如塑性好、韧性高、耐高温等。但是，由于存在抗氧化能力较差、资源较少、成本偏高等问题，限制了其作为超高温材料的发展与更广泛应用。但是，铼（Re）与其它难熔金属和陶瓷具有良好的相容性（如 ThO2、HfO2、HfC、NbC、TaC 与 ZrC 等），通过铼（Re）与其它难熔金属、陶瓷组分的合理设计，构成复合材料，可以使铼（Re）的强度、抗蠕变性及抗环境因素能力得到极大的改善和提高，这也是未来研究和发展难熔金属及其合金的重要方向。
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