超隔热材料力热协同
增强超结构设计方法
传统以氧化硅气凝胶为代表的超隔热材料,由于材料脆性本质,长期存在 “力热互斥”共性难题。公司发明了融合多种反常规物理特性的超结构设计方法,制备出目前高变形能力、优异热稳定性、低导热系数的新型柔性陶瓷纤维超隔热材料。
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半晶质陶瓷建立“半晶质”陶瓷气凝胶设计方法,率先在单一材料中实现了“零泊松比增韧”和“零热膨胀增稳”的反常规物理特性。发明了气体湍流辅助静电纺丝制备半晶质纳米纤维陶瓷气凝胶方法,将传统只能制备二维薄膜的静电纺丝工艺拓展至三维材料。
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超结构陶瓷采用多尺度超结构设计方法—双曲宏观结构及双壁微观结构,创新性在单一材料中实现了“负泊松比增韧”和“负热膨胀增稳”的反常规物理特性。建立了陶瓷气凝胶由脆变韧的超结构设计方法和陶瓷气凝胶一体化增强热稳定性及隔热性能的超结构制备方法。
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仿生基于自然界“多肉植物”在恶劣生存环境中进化得到的强韧生物多孔结构,采用石墨烯气凝胶模拟植物多孔功能组织,碳纳米管气凝胶薄膜模拟表皮,氧化石墨烯有机溶液模拟半纤维素组装液。结合石墨烯气凝胶零泊松比和负热膨胀超结构设计,解决了气凝胶系列材料典型的力学与功能难以兼容问题。