超轻陶瓷材料。免费技术图书馆新闻

超轻陶瓷材料

10.03.2019

加州大学洛杉矶分校和其他八个研究机构的研究人员合作开发了一种基于陶瓷化合物的极轻且机械稳定的气凝胶材料。这种材料主要用作航天器保护，因为它能够承受在太空任务中经常发生的高温和突然的温度变化。

除了耐高温和极端条件外，这种新材料独特的原子组成及其微观结构使其具有不同寻常的弹性。该材料可以压缩至其原始体积的 5%，然后恢复其原始形状。相比之下，其他陶瓷气凝胶可以承受压缩而不会损失多达初始体积的 20%。

新材料的基础是最薄的氮化硼层，这是一种陶瓷化合物，其原子形成六边形晶格。

在测试过程中，新材料受到了各种性质的影响，其中一些对其他气凝胶有害。例如，材料在冷却到 -198 度的温度后保持完好，然后快速加热（在几秒钟内）到 900 度的温度。而在 1400 摄氏度的温度下持续一周，新材料的机械强度仅损失了 1%。

新材料的另一个显着特征是它对温度升高的反应，这与任何其他普通材料的反应相反。随着温度的升高，新的气凝胶不会膨胀，反而会缩小。这种特性使材料能够承受反复的温度变化，而不会损失结构完整性和机械强度。

已经开发出一种新的独特工艺来生产新的陶瓷气凝胶。根据现有信息，该工艺适用于大规模批量生产，并且可以很容易地适用于从其他类型的陶瓷材料生产气凝胶。研究人员写道：“这些新材料对于制造用于空间技术、汽车和技术专用设备的高性能隔热材料非常有用。”此外，新材料还可用于热能存储系统、过滤和催化技术”。

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