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新型超輕陶瓷材料可用于未來航天器隔熱

2019年02月20日 20:40 | 來源:新華社
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新華社洛杉磯2月20日電(記者譚晶晶)美國、中國等國研究人員最近共同研發(fā)出一種超輕耐用的陶瓷氣凝膠,可耐受極端高溫、適應(yīng)劇烈溫度變化,未來有望用于航天器的隔熱保護(hù)。

與其他絕緣體相比,陶瓷氣凝膠耐高溫、耐火、耐腐蝕,自20世紀(jì)90年代以來,一直應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備隔熱。

新研發(fā)的這種陶瓷氣凝膠由氮化硼薄層制成,是一種原子以六邊形網(wǎng)格狀連接的陶瓷材料。這種材料在1400攝氏度高溫下存放一周后機(jī)械強(qiáng)度損失不到1%。由于其體積的99%以上是空氣,因此重量超輕。與傳統(tǒng)氣凝膠相比,新材料在大氣摩擦及劇烈溫度變化環(huán)境下更加耐用,獨(dú)特的原子結(jié)構(gòu)使其更具彈性。

新材料由美國加州大學(xué)洛杉磯分校、伯克利分校,中國哈爾濱工業(yè)大學(xué)、蘭州大學(xué)、東南大學(xué)以及沙特國王大學(xué)等多家機(jī)構(gòu)共同研發(fā),相關(guān)論文已發(fā)表在美國《科學(xué)》雜志上。

研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、加州大學(xué)洛杉磯分?;瘜W(xué)和生物化學(xué)教授段鑲鋒接受新華社記者采訪時(shí)說,以火星探索為例,火星的平均溫度很低、晝夜溫差巨大,這種極端氣溫環(huán)境需要有效的隔熱保護(hù),以保證科學(xué)設(shè)備正常工作、降低能耗。

“目前的二氧化硅氣凝膠比較脆弱,熱穩(wěn)定性不強(qiáng),在重復(fù)的熱沖擊下容易破裂。新的陶瓷氣凝膠具有高度的柔韌性,機(jī)械和熱穩(wěn)定性極佳,密度和熱導(dǎo)率都很低,可以為航天任務(wù)提供有效隔熱。”段鑲鋒說。(完)

編輯:周佳佳

關(guān)鍵詞:陶瓷 隔熱 超輕 材料 未來

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