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"登峰造极"东南大学研究出新型隔热气凝胶

发布时间:2019-03-20 10:37:06

"登峰造极"东南大学研究出新型隔热气凝胶

      在近日,一个青年教师郝梦龙组建的团队是东南大学能源和环境学院跟美国加州大学洛杉矶另一个校区等关于气凝胶研发单位制造出一款新型气凝胶,该气凝胶具备有着中空孔面层架构的氮化硼(hBN)新型隔热保温的气凝胶,这一项最新研发制成的气凝胶在Science上声明公布.

  根据了解,气凝胶他是因其产品性能有非常低下的热传导系数,也是目前在全国保温材料市场是新型的一代隔热产品.但就现在的市场情况而言气凝胶在对于航空航天极端的恶劣环境应用下还是有很多不足的性能点的.例如:二氧化硅气凝胶的密度稍微偏大,这样会使其航天器上面的承载加重:在空气中二氧化硅的齐宁中石墨烯气容易造成氧化,很难接受对于宇航员在返回舱内的进入进来的大气层的高摄氏度温度等.而现研发的氮化硼(hBN)气凝胶能够根据自身的中空孔面层结构有力的解决像传统的气凝胶之前的缺点:稳定性较差,易碎,密度稍微偏高.此次的研究对气凝胶有望在航天航空领域上面广泛使用起到了重大的意义.

新型气凝胶结构

 

  这次郝梦龙研究团队从性能方面开展研究入手,对其材料的化学结合的部分以及尺寸构造上面做出来合理的调整改良.首先,他们采用了Hbn作为了其基本的构造部位,为了获取到空气中的高温度的热稳定性能.之后,在根据石墨烯气气凝胶板上面堆积的一些hbn纳米层表面利用将再度刻除去掉模板的办法.得到了目前这款研发出来独特新型具有中空孔面层机构,在进一步的有效减小了导热截切面和有用的热传导率.除此之外,郝梦龙团队开始对经过调控气凝胶成品制造的过程中的冷却固化方法,采用片层状态的hbn变成了双曲线型的微观安放.同时导致新型气凝胶外观具备负泊松比的机械超稳定构架.该新型材料初步测试的结果显示,这种气凝胶结构上面及各项性能维度上面都有着良好的作用效果,包括:密度低(0.1mg/ml),高温稳定(高达1400摄氏度),极低的热传导率(真空大气层中能低到2.4mW/m.k),弹性好不易变形(百分之九十五形变),抗震懂性优异(275摄氏度/s),和负热膨胀系数.

新型气凝胶优异性能

  英国剑桥大学的材料系chhowalla教授受到了Science撰写的文章报告中对此次研究的新型气凝胶做出了高度的评价.chhowalla指出,这种新型气凝胶开发出了一种新利用二位材料组合成的一种三维结构产品.解决了哪些需求高比表面积各种应用的材料.比如:催化,电化学储能等,有着重大的发挥价值,这次的研究出来的新型材料将可能会成为众多星际航行器的主要材料,对气凝胶有望在航天航空领域上面广泛使用起到了重大的意义.

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