建筑信封启发的,热力机械坚固的全纤维陶元气凝,用于温度控制的主导红外伪装
Hualei Liu1, Xinxin Zhang1, Yalong Liao2
1Innovation Center for Textile Science and Technology, College of Textiles, Donghua University, Shanghai, 201620, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|March 15, 2024
概括
研究人员开发了一种强大的陶气凝,灵感来自建筑包裹. 这种新材料能够承受极端温度和热冲击,提供先进的热管理解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 陶工程 陶工程 陶工程
背景情况:
- 传统的陶气凝具有较差的耐热冲击能力,限制了它们在极端温度环境中的使用.
- 强度降低和结构崩是防止陶气凝广泛应用的关键问题.
研究的目的:
- 开发一种热力机械强大的全纤维陶元气凝,具有增强的耐热冲击能力.
- 为了创建适用于经历大热梯度和极端温度的应用程序的材料.
主要方法:
- 使用两阶段物理和化学过程制造全纤维陶元气凝.
- 灵感来自钢筋混凝土建筑包裹的设计,具有互锁的纤维接口和交织的细胞结构.
- 超分子在现场自组装以增强纤维框架结构.
主要成果:
- 超空气凝具有很高的压缩性,在50%的压缩力下保持超过90%的最大应力,在10,000个周期内保持超过90%的最大应力.
- 该材料在60%的应变下表现出-100°C至500°C之间的温度不变的压缩行为.
- 在冷 (-196°C) 和高温 (1300°C) 条件下观察到异常的耐热冲击和红外伪装性能.
结论:
- 这种以建筑包裹为灵感的新设计产生了一种陶元气凝,具有卓越的热力学强度.
- 该材料的独特特性使其非常适合在极端环境中进行先进的热管理.
- 这项工作为开发陶气凝为苛刻的热应用开辟了道路.
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