中國航空報訊：近日，哈爾濱工業(yè)大學、蘭州大學、美國加州大學洛杉磯分校、加州大學伯克利分校等高校研究人員共同合成出米層狀結構的雙曲線結構陶瓷氣凝膠，該材料可以極大增強傳統(tǒng)陶瓷氣凝膠材料的各項性能，為解決陶瓷超輕結構的脆性問題，以及受熱析晶問題提供了研究思路，促進了陶瓷氣凝膠在隔熱、催化、能源、環(huán)境治理、航空航天等領域的應用。
陶瓷氣凝膠因其超輕、耐火、耐腐蝕、耐高溫等特性，非常適合用作航空航天領域的隔熱材料，但其脆性、高溫析晶、熱震坍縮等問題嚴重制約了相關研究和應用。此次取得的研究成果基于5年的石墨烯氣凝膠基礎研究，并歷時2年完成。據(jù)項目負責人、哈爾濱工業(yè)大學副教授徐翔介紹，項目前期的基礎研究完成了石墨烯氣凝膠的超彈性、負泊松比、超輕、導電、流體行為、耗能行為等研究工作。在此基礎上，研究團隊采用在石墨烯氣凝膠模板原位沉積陶瓷的CVD技術， 并通過加熱刻蝕模板的方法，使制備的陶瓷氣凝膠不但具有負泊松比特性， 并通過孔壁的“雙壁”亞結構，同時實現(xiàn)了陶瓷氣凝膠的負熱膨脹特性， 從而增強了陶瓷氣凝膠的力學及熱學等性能。
徐翔表示，陶瓷氣凝膠CVD的制備是研究的關鍵。為賦予陶瓷氣凝膠柔韌性，控制孔壁壁厚，提高陶瓷氣凝膠結晶性，并實現(xiàn)結構設計，研究人員歷經(jīng)了近千次的反復實驗。此外， 陶瓷氣凝膠具有的超輕特性使得商用測量系統(tǒng)無法測試其導熱系數(shù)，為此， 研究團隊搭建了專門的測量設備，并進行了可靠性論證工作。
研究人員表示，該項研究僅是一個開始，研究團隊將繼續(xù)研制更柔韌、能適應更高工作溫度、具有更低導熱系數(shù)的陶瓷氣凝膠超輕結構，以進一步促進陶瓷氣凝膠在多領域的廣泛應用。
