サンディアの先端材料研究所で作られた超高温セラミックス（UHTCs）は、摂氏2000度（約3800度F）まで耐えられます。
サンディアのセラミック材料部門の上級科学者Ron Loehman氏は、プロジェクトの最初の7か月間の結果が彼の期待以上だったと述べました。
「私たちは、次の年にスケールアップして、さらに1年でラボ規模で成功した性能を実証する予定です」と、Loehman氏は述べています。
超音速機の鋭い前縁部の断熱材は、非常に高い温度（2000度近く）で安定していなければなりません。 材料は蒸発、侵食、および酸化に抵抗しなければならず、支持構造への熱伝達を制限するために低い熱拡散性を示す必要があります。
複合材料UHTCは、二硼化ジルコニウム（ZrB2）と二硼化ハフニウム（HfB2）、およびこれらのセラミックスと炭化ケイ素（SiC）の複合材料で構成されています。 これらのセラミックスは非常に硬く、融点も高い（ZrB2：3245℃、HfB2：3380℃）。
「しかし、現在の開発状態では、UHTCは強度や熱衝撃挙動に劣り、その欠陥は、良い微細構造を持つ完全高密度セラミックスとして作れないことに起因します」とLoehmanは述べています。
Loehman 氏は、1 年ほど前に NASA の熱保護部門から提供された UHTC 試料の初期評価では、特性の低さは凝集体、不均一性、粒界不純物に起因しており、これらはすべてセラミック処理におけるエラーに突き止められると述べています。 電子顕微鏡による予備検査では、良好な微細構造を有していることが確認された。 さらに、これまでよりもはるかに広い範囲のSiC含有量のUHTCをホットプレスすることができた。 さまざまな組成と微細構造を利用できるようになったことで、システムエンジニアは設計を最適化する際にさらなる柔軟性を得ることができます」
このプロジェクトはサンディア熱保護材料プログラムの一部で、サンディアの複数の研究者の研究を表しています。 主な研究チームは、Jill Glass、Paul Kotula、David Kuntz、およびニューメキシコ大学博士課程の学生Hans-Peter Dummで構成されています。
Kuntz 氏は、空力加熱の計算、熱保護システム（熱シールド）の設計、高速飛行体における材料の熱応答の計算、およびこれらの機能を向上させるツールの開発が主な仕事であると述べています。 「私たちのツールは、高速飛行体周囲の流れ場、飛行体表面の結果としての加熱、および飛行体表面を形成する材料のその後の温度とアブレーションを計算する一連のコンピュータ コードで構成されています。
Kotula は、Automated eXpert Spectral Image Analysis (AXSIA) ソフトウェア (Kotula と Michael Keenan が開発し、最近特許を取得して 2002 R&D 100 賞を受賞) を、ハフニウムおよびジルコニウム二胴/炭化ケイ素 UHTCs の特性分析に適用しています。 Kotula は、これらの材料をミクロンからサブナノメートルの長さスケールで見て、粒径と相分布、さらに機械的特性に悪影響を与える不純物や汚染物質を調べます。
ボロンとカーボンは、通常その分析に用いられる走査または透過電子顕微鏡のように電子ビームで励起すると、低エネルギーまたは軟X線を放出するので分析は困難です。 研究チームは、X線分析技術の代わりに、電子エネルギー損失分光法に基づく別の分析機能を開発し、UHTC中の軽元素の量とナノメートルサイズの横分布を決定した。