新型超輕陶瓷材料可用於未來太空器隔熱

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出一種超輕耐用的陶瓷氣凝膠,可耐受極端高溫、適應劇烈溫度變化,未來有望用於太空器的隔熱保護。

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90年代以來,一直應用於工業設備隔熱。

新研發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後機械強度損失不到1%。由於其體積的99%以上是空氣,因此重量超輕。與傳統氣凝膠相比,新材料在大氣摩擦及劇烈溫度變化環境下更加耐用,獨特的原子結構使其更具彈性。

新材料由美國加州大學洛杉磯分校、伯克利分校,中國哈爾濱工業大學、蘭州大學、東南大學以及沙烏地國王大學等多家機構共同研發,相關論文已發表在美國《科學》雜誌上。

研究團隊負責人、加州大學洛杉磯分校化學和生物化學教授段鑲鋒接受新華社記者採訪時說,以火星探索為例,火星的平均溫度很低、晝夜溫差巨大,這種極端氣溫環境需要有效的隔熱保護,以保證科學設備正常工作、降低能耗。

「目前的二氧化矽氣凝膠比較脆弱,熱穩定性不強,在重復的熱衝擊下容易破裂。新的陶瓷氣凝膠具有高度的柔韌性,機械和熱穩定性極佳,密度和熱導率都很低,可以為太空任務提供有效隔熱。」段鑲鋒說。(完)