最新Science:超级陶瓷气凝胶隔热材料
分享好友 资讯首页 频道列表

最新Science:超级陶瓷气凝胶隔热材料

2019-02-22 16:1319770

陶瓷气凝胶由于其低密度和热导率,化学和热力学惰性,高孔隙率和大表面积等优异特性而被认为是良好的隔热材料。然而这些陶瓷气凝胶多为刚性和脆性,在断裂之前只有轻微的弹性变形,因此提高陶瓷气凝胶的机械稳定性和热稳定性就成为其在隔热领域进一步发展应用的主要研究。


近期,哈尔滨工业大学的Hui Li等人和加州大学洛杉矶分校的黄昱、段镶锋合作合成了具备超轻、高力学强度和超级隔热三大特点的氮化硼(hBNAGs)以及碳化硅(βSiCAGs)陶瓷气凝胶材料。在这项研究中,设计并合成的陶瓷气凝胶具有纳米双层玻璃壁的双曲线结构,并且其具有负泊松比(-0.25)和负的线性热膨胀系数(-1.8×10-6 /°C)。此种气凝胶超低密度可达~0.1毫克/立方厘米,超弹性高达95%,在剧烈热冲击(275°C /秒)或1400摄氏度的强热应力下几乎没有强度损失,以及其真空中的超低导热系数为(~2.4 mW / m·K),空气中的导热系数为(~20 mW / m·K)。因此这种坚固的材料系统非常适用于极端条件下的超热绝缘,例如在航天器领域中的应用等。


陶瓷气凝胶材料的设计与制备过程


首先制造石墨烯气凝胶当作模板,然后在模板上生长hBN层。最终得到hBN(2D陶瓷)原子薄壁双曲气凝胶,其中相互连接的有晶格缺陷的原子级超薄平面形成蜂窝网络。


该种气凝胶具有负泊松比(-0.25)和负的线性热膨胀系数(-1.8X10-6 per ℃),超高力学性能和超低导热性,这些特点使之在极端条件下具有良好的应用前景。

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处。非本网作品均来自互联网,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
反对 0
举报 0
收藏 0
打赏 0
评论 0
高校研究人员共同合成出米层状结构的双曲线结构陶瓷气凝胶
中国航空报讯:近日,哈尔滨工业大学、兰州大学、美国加州大学洛杉矶分校、加州大学伯克利分校等高校研究人员共同合成出米层状结构的双曲线结构陶瓷气凝胶,该材料可以极大增强传统陶瓷气凝胶材料的各项性能,为解决陶瓷超轻结构的脆性问题,以及受热析晶问题提供了研究思路,促进了陶瓷气凝胶在隔热、催化、能源、环境治理、航空航天等领域的应用。

0评论2019-03-081581

哈工大研发新型陶瓷气凝胶 有望隔热保护航天器
日前,哈尔滨工业大学土木工程学院李惠教授课题组徐翔副教授以第一作者身份在国际著名期刊《科学》上发表了科研论文《双负陶瓷气凝胶超隔热材料》,李惠教授和加州大学洛杉矶分校段镶锋教授、黄昱教授三人为共同作者,带领团队研制出了一种超轻且极其耐用的陶瓷气凝胶,这种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。

0评论2019-02-251263

中国科学家研究团队成功开发出一种耐火陶瓷纳米纤维气凝胶
一个由中国科学家率领的研究团队成功开发出一种超轻质新型陶瓷材料,不仅具备传统陶瓷材料耐高温、隔热好等优点,而且如同海绵一样富有柔性和弹性,有望应用于航空航天、电子信息等领域。论文通讯作者、中国东华大学纺织材料学研究员丁彬认为,新型陶瓷未来可用于开发电磁屏蔽材料、柔性电子器件、生物组织工程支架和高性能催化剂载体等。

0评论2018-05-022501

西安交大科研人员在超轻可压缩碳化硅陶瓷气凝胶研究领域取得进展
西安交通大学材料学院王红洁教授课题组采用化学气相沉积的方法,利用碳化硅陶瓷纳米线的原位生长及自组装,构筑了一种超轻、可压缩回复、耐高温的陶瓷气凝胶。

0评论2018-03-122146