7月29日，记者从中国科学院合肥物质院获悉，该院固体所研究团队在气凝胶耐高温、机械强度及隔热性能协同调制方面取得系列进展，不仅突破了气凝胶耐温与高强度不兼容的局限，而且开发了在极端条件下兼具高效隔热、防火和机械坚固等功能的新材料。
无机SiO2气凝胶因其体积密低度、孔隙率高以及导热系数低等特点，被认为是热导率最低的固体材料，已成为空天热管理、芯片热控、可控核聚变等高端热控领域最关键的隔热材料之一。然而无机SiO2气凝胶的结构脆性、较低耐温等问题，限制了它在极端环境下的服役应用。
此前，该院固体所王振洋、张淑东研究员联合重庆交通大学张继祥教授，此前通过引入低含量ZrO2结晶相，提高了一维SiO2纤维耐温特性、压缩强度和断裂韧性，并申请了国家发明专利（已授权）。
当下，二维无机气凝胶是气凝胶领域的新热点。该研究团队再次突破技术难点，利用定向冷冻手段成功构建出规则单向多孔三维网络结构的二维类气凝胶，其具有优异的隔热性能和阻燃性能。
此外，该研究团队还对环保型建筑保温材料生物质气凝胶进行了新的探索，开发出阻燃性能优异、烟雾自熄性的生物质海藻酸钠气凝胶，可承受超过其自身2600倍的重量。
上述研究不仅突破了气凝胶耐温与高强度不兼容的局限，而且为极端条件下高效隔热、防火和机械坚固方面协同优化开发与应用提供了新材料。该团队相关工作得到了国家重点研发计划、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队项目、国家自然科学基金、安徽省科技重大专项、安徽省重点研发计划等项目的支持。
合报科学+融媒体工作室
合肥通客户端-合报全媒体记者 刘小容 实习生 郝乐田雨
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