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近期，中国科学院合肥物资院固体所王振洋、张淑东研究团队在气凝胶耐高温、机器强度和隔热机能协同调制方面获得系列进展，相干研究功效颁发在Journal of Materials Chemistry A, ACS Applied Materials&Interfaces和Chemical Engineering Journal上。　　无机SiO2气凝胶是由氧化硅纳米颗粒自拆卸而成的多孔固体材料，其丰硕的颗粒孔隙中布满了空气，进而付与其体积密低度、孔隙率高和导热系数低等特点，被认为是热导率最低的固体材料，已成为空天热治理、芯片热控、可控核聚变等高端热控范畴最要害的隔热材料之一。但是无机SiO2气凝胶的布局脆性、较低耐温(≤700 oC)等问题，限制了它在极端情况下的服役利用。　　一维SiO2气凝胶固然能够有用处理布局脆性和弹性模量问题，但其强度和耐温特征依然有很年夜晋升空间。鉴在此，固体所王振洋、张淑东研究员结合重庆交通年夜学张继祥传授，经由过程引入低含量ZrO2结晶相，提高一维SiO2纤维耐温特征；在耐温、低热导的一维SiO2纤维单位间经由过程建立多品种熔合节点，进一步增添纤维间的链接，显著晋升了一维SiO2基气凝胶的紧缩强度和断裂韧性。取得的一维SiO2气凝胶导热系数低至0.092 Wm-1K-1(与空气一个数目级)，最年夜可承受弹性应变跨越80%，抗压强度高达3.89×105 Pa(80% 抗压应变)，同时在 -196~1300 ℃的超宽温度规模内表示出不变的弹性和布局完全性。相干研究功效颁发在Journal of Materials Chemistry A 上，并申请了国度发现专利(已授权)。　　二维无机气凝胶是由二维少层纳米片布局经由过程有序拆卸构成的多孔固体材料，已成为气凝胶范畴的新热门。研究团队以高品貌、低价的二维层状布局蒙脱石纳米片为布局单位，微量羟基磷灰石纳米线作为支持，操纵定向冷冻手段成功建立出法则单向多孔三维收集布局的二维类气凝胶，其具有优良的隔热机能和阻燃机能。在尺度紧缩实验中，气凝胶的紧缩模量高达80MPa，相干研究功效颁发在ACS Applied Materials & Interfaces上，并申请了国度发现专利。　　另外，研究团队对环保型建筑保温材料生物资气凝胶进行了新的摸索。经由过程成长具有离子键、氢键和物理交联等多种交联模式，协同改良生物资气凝胶的阻燃和机器机能，开辟出阻燃机能优良、烟雾自熄性的生物资海藻酸钠气凝胶，可承受跨越其本身2600倍的分量。相干研究功效颁发在Chemical Engineering Journal 上，并申请了国度发现专利。　　上述研究不但冲破了气凝胶耐温与高强度不兼容的局限，并且为极端前提下高效隔热、防火和机器坚忍方面协同优化开辟与利用供给了新材料。　　相干工作获得了国度重点研发打算、中国科学院不变撑持根本研究范畴青年团队项目、国度天然科学基金、安徽省科技严重专项、安徽省重点研发打算等项目标撑持。图1. 一维SiO2基气凝胶和耐温与机器机能。图2. 二维类气凝胶和多种机能。图3. 生物资气凝胶和强度与隔热机能比力。