据物理学家组织网近日报道,一个国际科研团队研制出了一种超轻且极其耐用的陶瓷气凝胶,新材料可耐受极端高温并能承受温度的剧烈变化,未来有望用于航天器的隔热保护等 。
【超轻陶瓷气凝胶可耐受极端温度】尽管其体积的99%以上是空气,但气凝胶结构坚固 。 它们可以由包括陶瓷、碳或金属氧化物等在内的许多类型的材料制成 。 与其他绝缘体相比,陶瓷气凝胶在耐受极高温方面具有优势,且它们具有密度超低、耐火、耐腐蚀性等特点,因此,自20世纪90年代以来,一直应用于工业设备隔热,也被用于美国国家航空航天局(NASA)的火星探测器中 。 不过,目前的陶瓷气凝胶非常易碎,且在反复暴露于极端高温和剧烈的温度波动(这在太空旅行中很常见)之后极易破裂 。
新研发的陶瓷气凝胶由氮化硼薄层制成,是一种原子以六边形网格状(类似铁丝网)连接的陶瓷材料 。 实验测试表明,这种材料在1400℃高温下存放一周后机械强度损失不到1% 。 而且,当工程师在几秒钟内将温度升高到900℃然后降低到零下198℃时,它可以承受数百次这样的温度剧烈波动 。
此外,新材料被加热时会收缩,而不是像其他陶瓷一样膨胀,因而比目前最先进的陶瓷气凝胶更柔韧,更具弹性:它可以被压缩到原始体积的5%并完全恢复;而其他现有的气凝胶只能压缩到约20%然后完全恢复 。
新材料由美国加州大学洛杉矶分校、伯克利分校、中国哈尔滨工业大学、兰州大学、东南大学以及沙特国王大学等多家机构共同研发,相关论文已发表于美国《科学》杂志上 。
研究团队负责人、加州大学洛杉矶分校化学和生物化学教授段镶锋(音译)说,研制这种新气凝胶的技术也可用于制造其他超轻质材料,“这些材料可用于航天器、汽车或其他专用设备的隔热,也可用于热能储存、催化或过滤 。 ”
推荐阅读
- 从空气中直接吸收二氧化碳“冷却”地球
- 气死我也初一作文
- 二氧化硫和氯气反应方程式 氯气和二氧化硫能反应吗
- 空气传播的微塑料污染已“遍布全球”
- 中国页岩气单井日产量创新高
- 无铅储能陶瓷:从“小众”走近“大众”
- 有效分离氘气 为可控核聚变提供潜在燃料
- 2021小女孩乳名洋气点的
- 有福气的乳名叠字
- 什么是台风 台风的定义