加快打造原始创新策源地,加快突破关键核心技术,努力抢占科技制高点,为把我国建设成为世界科技强国作出新的更大的贡献。

——习近平总书记在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,率先实现科学技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构。

——中国科学院办院方针

首页 > 每日科学

超轻陶瓷气凝胶可耐受极端温度

有望用于未来航天器隔热

2019-02-22 科技日报 刘霞
【字体:

语音播报

  据物理学家组织网近日报道,一个国际科研团队研制出了一种超轻且极其耐用的陶瓷气凝胶,新材料可耐受极端高温并能承受温度的剧烈变化,未来有望用于航天器的隔热保护等。

  尽管其体积的99%以上是空气,但气凝胶结构坚固。它们可以由包括陶瓷、碳或金属氧化物等在内的许多类型的材料制成。与其他绝缘体相比,陶瓷气凝胶在耐受极高温方面具有优势,且它们具有密度超低、耐火、耐腐蚀性等特点,因此,自20世纪90年代以来,一直应用于工业设备隔热,也被用于美国国家航空航天局(NASA)的火星探测器中。不过,目前的陶瓷气凝胶非常易碎,且在反复暴露于极端高温和剧烈的温度波动(这在太空旅行中很常见)之后极易破裂。

  新研发的陶瓷气凝胶由氮化硼薄层制成,是一种原子以六边形网格状(类似铁丝网)连接的陶瓷材料。实验测试表明,这种材料在1400℃高温下存放一周后机械强度损失不到1%。而且,当工程师在几秒钟内将温度升高到900℃然后降低到零下198℃时,它可以承受数百次这样的温度剧烈波动。

  此外,新材料被加热时会收缩,而不是像其他陶瓷一样膨胀,因而比目前最先进的陶瓷气凝胶更柔韧,更具弹性:它可以被压缩到原始体积的5%并完全恢复;而其他现有的气凝胶只能压缩到约20%然后完全恢复。

  新材料由美国加州大学洛杉矶分校、伯克利分校、中国哈尔滨工业大学、兰州大学、东南大学以及沙特国王大学等多家机构共同研发,相关论文已发表于美国《科学》杂志上。

  研究团队负责人、加州大学洛杉矶分校化学和生物化学教授段镶锋(音译)说,研制这种新气凝胶的技术也可用于制造其他超轻质材料,“这些材料可用于航天器、汽车或其他专用设备的隔热,也可用于热能储存、催化或过滤。”

打印 责任编辑:侯茜

扫一扫在手机打开当前页

© 1996 - 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号-1 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000002

地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864

电话: 86 10 68597114(总机) 86 10 68597289(总值班室)

编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn

  • © 1996 - 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号-1 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000002

    地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864

    电话: 86 10 68597114(总机) 86 10 68597289(总值班室)

    编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn

  • © 1996 - 中国科学院 版权所有
    京ICP备05002857号-1
    京公网安备110402500047号
    网站标识码bm48000002

    地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864
    电话:86 10 68597114(总机)
       86 10 68597289(总值班室)
    编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn