西安交大Nat. Commun.:強而柔的陶瓷氣凝膠
西安交大材料學院王紅潔教授課題組基于前期在彈性陶瓷氣凝膠變形和隔熱機理方面的相關研究,從結構設計的角度,提出并制備了一種由碳化硅基陶瓷納米線構筑的層狀陶瓷氣凝膠。該設計既可以提高納米線在氣凝膠變形過程中的變形抗力,又保持了納米線在變形中的柔性和可變形能力,實現高強度和高柔性;同時還可以引導熱流定向傳輸,保證其良好的隔熱性能。所獲得的層狀SiC-SiOx納米線氣凝膠,除具有可回復的壓縮性能、彈塑性拉伸變形,以及彎曲變形能力外,與其它彈性陶瓷氣凝膠相比,其強度和模量增幅最高可達10倍以上,是一種柔而強的陶瓷氣凝膠。此外,該氣凝膠在較寬的溫度范圍內(-196到1200°C以上)還表現出良好的熱穩定性,以及較低的熱導率。
研究成果以《強而柔的陶瓷氣凝膠》(“Strong yet Flexible Ceramic Aerogel”)為題近日發表在《自然·通訊》(Nature Communications)上。西安交通大學材料學院蘇磊特聘研究員為論文第一作者,王紅潔教授為論文通訊作者。西安交通大學金屬材料強度國家重點實驗室為論文第一通訊單位。
【數據概覽】
圖1,層狀SiC-SiOx納米線氣凝膠的制備過程、形成機理和宏觀形貌。
圖2,SiC-SiOx納米線氣凝膠的微觀結構。
圖3,層狀SiC-SiOx納米線力學性能。
圖4,壓縮和拉伸下層壓氣凝膠的變形機制。
圖5,層狀氣凝膠的熱穩定性和隔熱性。
論文地址:https://www.nature.com/articles/s41467-023-42703-7
本文參考:https://news.xjtu.edu.cn/info/1004/203104.htm
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