中國粉體網(wǎng)訊 近日,,東華大學(xué)紡織科技創(chuàng)新中心俞建勇院士及丁彬研究員帶領(lǐng)的納米纖維研究團(tuán)隊在超彈無機(jī)納米纖維氣凝膠領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展,。相關(guān)研究成果以“In situ Synthesis of Biomimetic Silica Nanofibrous Aerogels with Temperature-Invariant Superelasticity over One Million Compressions”為題發(fā)表在化學(xué)領(lǐng)域的著名期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》(Angewandte Chemie International Edition)上,文章DOI:10.1002/anie.202001679,,該論文第一作者為東華大學(xué)紡織學(xué)院的博士生王斐,,共同通訊作者為丁彬研究員和斯陽研究員。
近年來,,陶瓷氣凝膠因具有低密度,、低熱導(dǎo)率、耐腐蝕,、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點,,在高溫隔熱,、能源儲存、環(huán)境防護(hù)等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊,。然而,,傳統(tǒng)的陶瓷材料普遍存在脆性大、硬度大,、不可壓縮等問題,,嚴(yán)重限制了其實際應(yīng)用。針對上述問題,,該研究團(tuán)隊通過以氧化硅納米纖維為構(gòu)筑基元,,通過纖維冷凍成型方法在纖維間原位構(gòu)筑“類橡膠”彈性粘結(jié)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而制備出一種具有仿燈芯草纖維框架結(jié)構(gòu)的超彈氧化硅納米纖維氣凝膠,。
(氧化硅納米纖維氣凝膠的仿生結(jié)構(gòu)及其彈性粘結(jié)網(wǎng)絡(luò))
氣凝膠的纖維框架結(jié)構(gòu)不僅賦予了其超彈特性,,同時顯著降低了材料的重量,最低密度為0.25mg/cm3,。該陶瓷氣凝膠在-100℃到500℃的溫度范圍內(nèi)均表現(xiàn)出超彈性,,可承受一百萬次的疲勞壓縮(5%應(yīng)變),甚至在高溫火焰(1100℃)和液氮(-196 ℃)中仍可壓縮回彈,。此外,,該材料還具有良好的耐火性和隔熱性能,其導(dǎo)熱系數(shù)低至24mW m–1 K–1,。該成果有望在高溫隔熱,、航空航天、生物工程等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)特效應(yīng)用,。
(氧化硅納米纖維氣凝膠不隨溫度而變的超彈特性)
該項研究得到國家自然科學(xué)基金,、上海市教育委員會、上海市科學(xué)技術(shù)委員會項目的大力資助,。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/墨玉)
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