近年来,耐高温气凝胶的研究主要集中在氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、氮化物气凝胶和碳气凝胶上。然而,这些气凝胶的高温稳定性相对有限。例如,当使用温度接近600℃时,氧化硅气凝胶的结构会因相变而塌陷。与氧化硅气凝胶相比,氧化铝气凝胶具有更好的高温稳定性,但气凝胶在1000℃或更高的温度下会发生颗粒烧结,导致体积严重收缩,最终失去其低导热特性。尽管氮化物气凝胶、碳气凝胶和碳化物气凝胶可以承受高于1300℃的工作温度,但容易发生的氧化烧蚀导致其在含氧环境中的结构塌陷。
近日,国内某研究团队新型快速凝胶法制备尖晶石气凝胶(MASA),MASAs具有独特的“层-柱”三维结构,在1950℃时具有优异的隔热性能、高孔隙率(98.4%)、低导热系数(0.029 W·m)−1·K−1在室温下)和高机械强度(311 kPa)。在1500 °C下二次烧结30 min后,制备的MASA的线收缩率仅为7%。此外,在1950℃下用氧乙炔火焰烧焦10分钟后,MASA仍保持其原始形状和优异的隔热性能,表现出其卓越的高温隔热性能。制备的MASA具有优异的高温稳定性和隔热性能,使其成为超高温领域的理想隔热候选材料。
该项工作为超高温应用高效保温保护材料的设计和制备提供了新的视角。
原创 foam 搬运工 先进隔热材料
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