由于大的毛细管能量,纳米结构在高温下往往是不稳定的,因此纳米技术还没有实现在℃以上的高温制备与应用。
清华大学汪长安团队携手佛罗里达大学AnLinan与麻省理工大学李巨,利用耐火陶瓷的高温稳定性,开发一种制造中空晶粒纳米结构的陶瓷材料的新方法,材料在较宽的温度范围(25℃-℃)具有超绝热性能。
其中气体空隙大部分是孤立在单个颗粒内,其大小与空气分子的平均自由路径相当,以降低克努森效应(KnudsenEffect)的热传导。
研究人员们用中空晶粒的La2Zr2O7陶瓷材料,证明了这一普遍概念,并证明了极低的导热系数(0.W/(myahk),这是迄今为止硬质材料在室温以上的最低导热系数。
上述制备方法造出的厘米级样品,还具有超高的抗压强度(MPa),弯曲抗拉强度(高达MPa),在高达℃的空气中仍然具有优异的热稳定性。这是由于孔隙的单分散性,延迟了粗化。这种合成中空晶粒纳米材料的新方法,具有灵活性、可控性及普适性。
上述研究以题为“Hollow-grained“Voronoifoam”ceramicswithhighstrengthandthermalsuperinsulationupto℃”,日前发表在《MaterialsToday》上。
编译/前瞻经济学人APP资讯组
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