陶瓷氣凝膠有望用作航空航天領域的隔熱材料

近日,哈爾濱工業大學、蘭州大學、美國加州大學洛杉磯分校、加州大學伯克利分校等高校研究人員共同合成出米層狀結構的雙曲線結構陶瓷凝膠,該材料可以極大增強傳統陶瓷氣凝膠材料的各項性能,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,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。

陶瓷氣凝膠有望用作航空航天領域的隔熱材料

陶瓷氣凝膠因其超輕、耐火、耐腐蝕、耐高溫等特性,非常適合用作航空航天領域的隔熱材料,但其脆性、高溫析晶、熱震坍縮等問題嚴重制約瞭相關研究和應用。此次取得的研究成果基於5年的石墨烯氣凝膠基礎研究,並歷時2年完成。據項目負責人、哈爾濱工業大學副教授徐翔介紹,項目前期的基礎研究完成瞭石墨烯氣凝膠的超彈性、負泊松比、超輕、導電、流體行為、耗能行為等研究工作。在此基礎上,研究團隊采用在石墨烯氣凝膠模板原位沉積陶瓷的CVD技術,並通過加熱刻蝕模板的方法,使制備的陶瓷氣凝膠不但具有負泊松比特性,並通過孔壁的“雙壁”亞結構,同時實現瞭陶瓷氣凝膠的負熱膨脹特性,從而增強瞭陶瓷氣凝膠的力學及熱學等性能。

徐翔表示,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。

研究人員表示,該項研究僅是一個開始,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,以進一步促進陶瓷氣凝膠在多領域的廣泛應用。

陶瓷相關資訊介紹:

融合創新

江西景德鎮是一座因瓷而名的城市,為瓷產業註入創新基因成為這座城市永續發展的動力源泉。

陶瓷氣凝膠有望用作航空航天領域的隔熱材料

不斷加強基礎研究、完善公共服務平臺、優化創意創新環境,讓景德鎮成為陶瓷的造夢工廠,日用、藝術、創意、建築等陶瓷,門類齊全、工藝豐富,構築起“大陶瓷”發展格局。

改革開放40年來,特別是黨的十八大以來,江西景德鎮在推進創建國傢陶瓷文化傳承創新試驗區中,確立瞭“復興千年古鎮、重塑世界瓷都、保護生態傢園、建設旅遊名城,打造一座與世界對話的城市”的發展定位,堅持科學與藝術結合、文化與經濟結合、傳承與創新結合、民族與世界結合,著力講好以陶瓷文化為特色的中國故事,加強與世界對話,傳統陶瓷文化煥發出新的生機活力,成為世界陶瓷文化的優秀引領者和中國改革開放的成功實踐者。

延續千年陶瓷文脈

景德鎮作為世界瓷都,厚重的歷史積淀和博大精深的陶瓷文化,對世界文化產生瞭廣泛而深刻的影響。

“保護好傳承好弘揚好景德鎮陶瓷文化,是堅定文化自信的重要體現,也是景德鎮的重大使命。”景德鎮市委書記鐘志生說。

以“禦窯廠”為核心開啟大遺址保護工作,延續千年文脈,是景德鎮市堅持文化自信邁出的第一步。從2002年起,禦窯廠遺址保護工作拉開帷幕。10餘年間,完成眾多保護建設項目和考古發現成果,入選國傢重點大遺址,並建成禦窯廠國傢考古遺址公園。2015年開始,景德鎮以申報世界文化遺產為切入點,出臺《景德鎮禦窯廠遺址保護管理條例》,對遍佈全城的150多處老窯址、108條老街區、“十大瓷廠”老廠房等文化遺存實施系統性保護修繕,一座具有“世界風范、古鎮風韻、時代風貌”的陶瓷文化遺產樣板區正在加快形成。

景德鎮既擁有豐富的陶瓷物質遺存,還擁有大量的手工制瓷傳統技藝等非物質文化遺產,兩者遙相唿應、互為表裡,成為這座文化名城特殊而寶貴的財富。如今,景德鎮擁有國傢級、省級文化產業示范基地16傢、非物質文化遺產生產性保護基地8傢、非物質文化遺產保護名錄26項、非物質文化遺產代表性傳承人68人,走出瞭一條優秀陶瓷歷史文化資源“活態”保護傳承之路。

打造跨界混合業態

改革開放以來,信息化的發展,新材料、新工藝的突破,給陶瓷創意創新提供瞭無限的空間和舞臺。景德鎮不斷加強基礎研究、完善公共服務平臺、優化創意創新環境,積極推動陶瓷藝術的融合創新,形成瞭以陶瓷為核心的跨界混合業態。

高聳的煙囪、磚紅的墻體、極具年代感的廠房,美術館、博物館……走進陶溪川創意園區,仿佛置身陶瓷文化的時光隧道,傳統與現代在光影下形成強烈對比。這個國有老舊瓷廠變成瞭時尚“國際范”的築夢空間,目前陶溪川引進品牌企業173傢,涵蓋文化交流、教育培訓、藝術創作、休閑娛樂、品牌體驗等方面。

新落成的景德鎮陶瓷智造工坊,利用陶瓷工業園區產業集群優勢和“保姆式”服務條件,內設陶瓷原料配送區、燒成集聚區、傳統藝術陶瓷創新區、陶瓷創業孵化成長區、成品物流中心等9大功能區,並與京東、獅群資本等聯合打造互聯網電商與金融平臺,實現大中小企業的集群式融合發展。

如今,景德鎮構築“大陶瓷”發展格局,無論是日用、藝術、創意、建築等陶瓷,還是高科技陶瓷,門類齊全、工藝豐富,均占據國內制高點,高技術陶瓷發展迅勐,由改革開放初期的幾乎空白發展到目前60.9億元規模,是各類陶瓷產品中增速最快的。同樣快速發展的,還有創意陶瓷,2017年景德鎮藝術陳設瓷產值達126.2億元。

彰顯民族文化自信

去年5月份,“一帶一路”國際合作高峰論壇在北京舉辦期間,來自“一帶一路”相關國傢的數百件(套)景德鎮生產的外銷瓷與中外觀眾見面,述說陶瓷藝術的輝煌與魅力。今年7月份,中國陶瓷文化展走進南非約翰內斯堡非洲博物館,160件(套)景德鎮陶瓷作品以及瓷甌、瓷編鐘、瓷笛、瓷簫、瓷二胡等瓷樂器奏響的唯美悠揚旋律,讓現場觀眾耳目一新。景德鎮陶瓷成為中國走向世界、世界認識中國的重要文化符號,成為弘揚絲路精神的重要載體。

近年來,景德鎮不斷搭建陶瓷文化對外交流與展示平臺,通過成功舉辦國際陶瓷博覽會擴大國際影響,結盟眾多國際友好城市開展國際交流與合作;加入全球創意城市網絡,與國外69個城市建立廣泛聯系;主動融入“一帶一路”建設,成為聯合國海陸絲綢之路城市聯盟首批創始成員。景德鎮把豐厚的陶瓷資源優勢逐步轉化為競爭優勢和文化優勢,當好“一帶一路”文化使者。

景德鎮的開放和包容,還吸引瞭來自國內外的陶瓷愛好者。據不完全統計,目前有3萬多名來自國內外的藝術傢和陶瓷愛好者,在景德鎮創新創業創作,相當於景德鎮主城區常住人口的5%,他們紮根景德鎮,尋夢中國陶瓷文化。三寶國際陶藝村“副村長”李文英感慨地說,放眼全國乃至全球,鮮有像景德鎮這樣的城市有如此多的世界各地人才,為投身陶瓷行業匯集在一起。這也折射出中國陶瓷文化的強大吸引力,讓景德鎮瓷器再次成為多元文化交流交融的載體。

“文化自信不僅要推動中國文化名片走向世界舞臺,更要善於通過中國文化的魅力吸引世界人才匯聚中國。”鐘志生說。

陶瓷簡介:

陶瓷氣凝膠有望用作航空航天領域的隔熱材料

陶瓷是以天然粘土以及各種天然礦物為主要原料經過粉碎混煉、成型和煅燒制得的材料的各種制品。以前人們把用陶土制作成的在專門的窯爐中高溫燒制的物品稱作陶瓷,陶瓷是陶器和瓷器的總稱。陶瓷的傳統概念是指所有以粘土等無機非金屬礦物為原料的人工工業產品。它包括由粘土或含有粘土的混合物經混煉,成形,煅燒而制成的各種制品。由最粗糙的土器到最精細的精陶和瓷器都屬於它的范圍。對於它的主要原料是取之於自然界的矽酸鹽礦物(如粘土、石英等),因此與玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工業,同屬於“矽酸鹽工業”的范疇。陶瓷的主要產區為彭城鎮、景德鎮、醴陵、高安、豐城、萍鄉、黎川、佛山、潮州、德化、淄博、唐山、北流等地。此外景德鎮是我國“瓷都”之一。

發展歷史

陶瓷的發展史是中華文明史的一個重要的組成部分,中國作為四大文明古國之一,為人類社會的進步和發展做出瞭卓越的貢獻,其中陶瓷的發明和發展更具有獨特的意義,中國歷史上各朝各代有著不同藝術風格和不同技術特點。英文中的”china”既有中國的意思,又有陶瓷的意思,清楚地表明瞭中國就是”陶瓷的故鄉”。早在歐洲人掌握瓷器制造技術一千多年前,漢族就已經制造出很精美的陶瓷。中國是世界上最早應用陶器的國傢之一,而中國瓷器因其極高的實用性和藝術性而備受世人的推崇。

隨著近代科學技術的發展,近百年來又出現瞭許多新的陶瓷品種。它們不再使用或很少使用粘土、長石、石英等傳統陶瓷原料,而是使用其他特殊原料,甚至擴大到非矽酸鹽,非氧化物的范圍,並且出現瞭許多新的工藝。美國和歐洲一些國傢的文獻已將“Ceramic”一詞理解為各種無機非金屬固體材料的通稱。因此陶瓷的含義實際上已遠遠超越過去狹窄的傳統觀念瞭。

在中國,制陶技藝的產生可追溯到紀元前4500年至前2500年的時代,可以說,漢族發展史中的一個重要組成部分是陶瓷發展史,漢族勞動人民在科學技術上的成果以及對美的追求與塑造,在許多方面都是通過陶瓷制作來體現的,並形成各時代非常典型的技術與藝術特征。

早在歐洲掌握制瓷技術之前一千多年,中國已能制造出相當精美的瓷器。從我國陶瓷發展史來看,一般是把“陶瓷”這個名詞一分為二,為陶和瓷兩大類。中國傳統陶瓷的發展,經歷過一個相當漫長的歷史時期,種類繁雜,工藝特殊,所以,對中國傳統陶瓷的分類除考慮技術上的硬性指標外,還需要綜合考慮歷來傳統的習慣分類方法,結合古今科技認識上的變化,才能更為有效地得出歸類結論。

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