7月29日，記者從中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院獲悉，該院固體所研究團(tuán)隊(duì)在氣凝膠耐高溫、機(jī)械強(qiáng)度及隔熱性能協(xié)同調(diào)制方面取得系列進(jìn)展，不僅突破了氣凝膠耐溫與高強(qiáng)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(jī)械堅(jiān)固等功能的新材料。

無機(jī)SiO2氣凝膠因其體積密低度、孔隙率高以及導(dǎo)熱系數(shù)低等特點(diǎn)，被認(rèn)為是熱導(dǎo)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(lǐng)域最關(guān)鍵的隔熱材料之一。然而無機(jī)SiO2氣凝膠的結(jié)構(gòu)脆性、較低耐溫等問題，限制了它在極端環(huán)境下的服役應(yīng)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(xué)張繼祥教授，此前通過引入低含量ZrO2結(jié)晶相，提高了一維SiO2纖維耐溫特性、壓縮強(qiáng)度和斷裂韌性，并申請了國家發(fā)明專利（已授權(quán)）。

當(dāng)下，二維無機(jī)氣凝膠是氣凝膠領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。該研究團(tuán)隊(duì)再次突破技術(shù)難點(diǎn)，利用定向冷凍手段成功構(gòu)建出規(guī)則單向多孔三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)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(tuán)隊(duì)還對環(huán)保型建筑保溫材料生物質(zhì)氣凝膠進(jìn)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(zhì)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(qiáng)度不兼容的局限，而且為極端條件下高效隔熱、防火和機(jī)械堅(jiān)固方面協(xié)同優(yōu)化開發(fā)與應(yīng)用提供了新材料。該團(tuán)隊(duì)相關(guān)工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國科學(xué)院穩(wěn)定支持基礎(chǔ)研究領(lǐng)域青年團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金、安徽省科技重大專項(xiàng)、安徽省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。

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合肥通客戶端-合報(bào)全媒體記者 劉小容 實(shí)習(xí)生 郝樂田雨