中國粉體網(wǎng)訊 8月22日,第一屆技術成果發(fā)布和交易大會在蘇州灣中心廣場舉行。活動現(xiàn)場,11個產(chǎn)業(yè)化項目完成落地簽約,10家蘇州市企業(yè)與10項技術成果開展校企合作簽約,3項“揭榜掛帥”重點合作案例發(fā)布并簽約。
簽約的11個產(chǎn)業(yè)化項目中包含新型陶瓷氣凝膠項目,據(jù)悉,該項目的負責人為哈爾濱工業(yè)大學徐翔教授。
徐翔,國家級青年人才,哈爾濱工業(yè)大學長聘拔尖教授、博士生導師。博士畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學防災減災專業(yè),師從李惠教授,博士后畢業(yè)于美國加州大學洛杉磯分校和美國哥倫比亞大學。主要從事氣凝膠防火隔熱保溫材料的研究與應用。
陶瓷氣凝膠:先進陶瓷未來發(fā)展重點
氣凝膠具有低密度、高比表面積、低導熱性和高溫穩(wěn)定性,是隔熱和保護的良好候選者。近年來,具有循環(huán)彈性和近零/負泊松比和熱膨脹系數(shù)等熱力學性能的耐損傷陶瓷氣凝膠引起了越來越多的關注。這些材料在高溫和其他惡劣環(huán)境下的應用有非常大的前景,但是目前所能承受的溫度成為限制該材料應用的主要問題。
陶瓷氣凝膠(CAs)是一種納米多孔材料,其以低密度、低熱導率和良好的耐火、耐腐蝕等特性而被認為是理想的隔熱材料。其中,氧化物陶瓷氣凝膠是研究最多的材料體系,在800-900℃范圍內(nèi)具有良好的穩(wěn)定性。較高的使用溫度通常會導致粗化、孔隙結構崩潰、體積收縮(燒結)和氣凝膠性能退化;非氧化物陶瓷氣凝膠,由于更強的共價鍵和更高的熔點,可以進一步擴大使用溫度范圍,并實現(xiàn)新的應用。
極端條件(例如深空和深地等環(huán)境中復雜機械載荷和劇烈溫度變化)下的熱控制,要求隔熱材料具備優(yōu)異的熱-力學特性和隔熱性能。傳統(tǒng)陶瓷氣凝膠超隔熱材料存在困擾其近百年的“力熱互斥”瓶頸難題,例如陶瓷無定形態(tài)增韌的同時引發(fā)高溫析晶粉化,低熱膨脹效應受困于結構幾何構型和力學特性,力熱協(xié)同增強的同時犧牲隔熱性能,以及低密度降低聲子傳熱的同時無法有效阻隔高溫熱輻射等,難以滿足實際極端環(huán)境熱控制需求。
徐翔教授曾于2019年2月15日在Science上發(fā)表《雙負陶瓷氣凝膠超隔熱材》(Double-negative-indexceramic aerogels for thermal superinsulation),于2022年6月30日在Nature上發(fā)表《半晶質(zhì)陶瓷氣凝膠極端隔熱材料》(Hypocrystalline ceramic aerogels for thermal insulation at extreme conditions),該研究獲得了具備輕質(zhì)超柔韌、高熱穩(wěn)定性及高溫超隔熱等特性的陶瓷氣凝膠,該成果可廣泛應用于航天等領域極端、復雜服役條件下隔熱保溫、減重增容、節(jié)能降耗、系統(tǒng)安全、性能穩(wěn)定,以及土木工程超大地震中結構破壞大變形監(jiān)測中。
來源:哈工大蘇州研究院、哈爾濱工業(yè)大學、新棟梁、吳中發(fā)布
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青)
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