​哈工大李惠教授團隊研制出超輕且極其耐用的陶瓷氣凝膠

日前,哈爾濱工業大學土木工程學院李惠教授課題組徐翔副教授以第一作者身份在國際著名期刊《科學》(Science,2018年影響因子為41.058)上發表瞭題為《雙負陶瓷氣凝膠超隔熱材料》(Double-negative-index ceramicaerogels for thermal superinsulation)的科研論文,李惠教授和加州大學洛杉磯分校段鑲鋒教授、黃昱教授三人為共同通訊作者,團隊研制出瞭一種超輕且極其耐用的陶瓷氣凝膠,新材料可耐受極端高溫並能承受溫度的劇烈變化,未來有望用於航天器的隔熱保護等。

​哈工大李惠教授團隊研制出超輕且極其耐用的陶瓷氣凝膠

哈工大研發新型陶瓷氣凝膠將有望用於航天器隔熱該研究成果被劍橋大學Manish Chhowalla教授和賓夕法尼亞大學Deep Jariwala教授在同期《科學》上以展望撰文《基於二維陶瓷的雙曲三維結構》(Hyperbolic 3D architectures with 2D ceramics)給予高度評述。該研究成果基於5年的石墨烯氣凝膠基礎研究,並歷時2年完成。

哈工大副教授徐翔表示,研究過程並非一帆風順,研究人員突破瞭諸多困難。陶瓷氣凝膠CVD的制備是研究的關鍵,為賦予陶瓷氣凝膠柔韌性,控制孔壁壁厚,提高陶瓷氣凝膠結晶性,並實現結構設計,研究人員歷經瞭近千次的反復實驗。此外,陶瓷氣凝膠具有的超輕特性,使得商用測量系統無法測試其導熱系數。為此,研究團隊搭建瞭專門的測量設備,並進行瞭可靠性論證工作。

​哈工大李惠教授團隊研制出超輕且極其耐用的陶瓷氣凝膠

哈工大研發新型陶瓷氣凝膠將有望用於航天器隔熱該陶瓷氣凝膠為解決陶瓷超輕結構的脆性問題,以及受熱析晶問題提供瞭研究思路,極大地促進瞭陶瓷氣凝膠在隔熱、催化、能源、環境治理、航空航天等領域的應用。研發團隊表示,該項研究僅僅是一個開始,下一步研究團隊將繼續研制更柔韌,能適應更高工作溫度,具有更低導熱系數的陶瓷氣凝膠超輕結構,進一步促進陶瓷氣凝膠在多領域的廣泛應用。

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