7月29日，記者從中國科學院合肥物質院獲悉，該院固體所研究團隊在氣凝膠耐高溫、機械強度及隔熱性能協(xié)同調制方面取得系列進展，不僅突破了氣凝膠耐溫與高強度不兼容的局限，而且開發(fā)了在極端條件下兼具高效隔熱、防火和機械堅固等功能的新材料。

無機SiO2氣凝膠因其體積密低度、孔隙率高以及導熱系數(shù)低等特點，被認為是熱導率最低的固體材料，已成為空天熱管理、芯片熱控、可控核聚變等高端熱控領域最關鍵的隔熱材料之一。然而無機SiO2氣凝膠的結構脆性、較低耐溫等問題，限制了它在極端環(huán)境下的服役應用。

此前，該院固體所王振洋、張淑東研究員聯(lián)合重慶交通大學張繼祥教授，此前通過引入低含量ZrO2結晶相，提高了一維SiO2纖維耐溫特性、壓縮強度和斷裂韌性，并申請了國家發(fā)明專利（已授權）。

當下，二維無機氣凝膠是氣凝膠領域的新熱點。該研究團隊再次突破技術難點，利用定向冷凍手段成功構建出規(guī)則單向多孔三維網絡結構的二維類氣凝膠，其具有優(yōu)異的隔熱性能和阻燃性能。

此外，該研究團隊還對環(huán)保型建筑保溫材料生物質氣凝膠進行了新的探索，開發(fā)出阻燃性能優(yōu)異、煙霧自熄性的生物質海藻酸鈉氣凝膠，可承受超過其自身2600倍的重量。

上述研究不僅突破了氣凝膠耐溫與高強度不兼容的局限，而且為極端條件下高效隔熱、防火和機械堅固方面協(xié)同優(yōu)化開發(fā)與應用提供了新材料。該團隊相關工作得到了國家重點研發(fā)計劃、中國科學院穩(wěn)定支持基礎研究領域青年團隊項目、國家自然科學基金、安徽省科技重大專項、安徽省重點研發(fā)計劃等項目的支持。

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合肥通客戶端-合報全媒體記者 劉小容 實習生 郝樂田雨