Какие материалы используют на ракетах чтоб они не сгорали при пересечении твердых верхних слоев атмосферы?

В основном, керамика на основе оксида алюминия.
В "Буране" графит не применялся, он был обклеен теплоизолирующими огнеупорными плитками ШПГТ

Это только богомерзкие американские ракеты безуспешно пытаются преодолеть твёрдые слои атмосферы. А богоспасаемой России известно местоположение секретного окна в небесной тверди!

обшивку буранов делали из графита с какими то присадками, не зря же графитовые тигли для плавки металла считаются лучшими. Для сравнения плавка железа 1500 градусов, а графит 4000

"твердых верхних слоев атмосферы" - пахнуло православным космопанком: не освятишь ракету - разобьется о небесный свод)

Максимальный скоростной напор на взлете - на высоте порядка 10-15 км, ракета почти вертикально проходит плотную часть атмосферы с еще не большой скоростью, так что теплозащитные экраны или плитки нужны скорее для атмосферного торможения при спуске.

У одноразовых спускаемых аппаратов ("Союза", к примеру) теплозащитные экраны обычно абляционные (материал уносит тепло при плавлении и испарении) из стекловолокна на фенолформальдегидной смоле, либо с графитом, полимерами и т.д. Для многоразовых аппаратов - в основном заменяемые плитки из керамики.

Первая ступень "Фалькон-9", к примеру, не имеет специальной термозащиты, поэтому при возврате в атмосферу сбрасывает скорость движками до безопасной.
"Старшип" изначально хотели охлаждать транспирацией ("потением" жидким метаном через обшивку), но нишмагли и пошли опять по шаттловским граблям с плитками, правда типовыми хотя бы)

"твердых верхних слоев атмосферы?" - Спасибо, поржал...

Всякие композиты нв основе минералокерамики.

на такой вопрос есть такой ответ
обычная кирка