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同济大学团队突破!助力金属氧化物气凝胶性能提升

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同济大学物理科学与工程学院王晓栋副教授、沈军教授团队联合瑞士联邦材料科学与技术研究所赵善宇研究员,通过聚合物微模板法调控金属氧化物气凝胶的纳米基元结构,提升其力学性能与耐高温性能,相关成果发表于国际知名期刊《Advanced Functional Materials》,团队成员为论文相应作者。

受聚合物气凝胶力学性能启发,采用聚合物微模板化策略,经共凝胶反应、超临界干燥和煅烧去模板等操作,获得多种金属氧化物纳米带(MNB)气凝胶。因氢键相互作用,其形成稳定的一维纳米带结构,具备高温服役潜质。

该结构避免颗粒间节点形成,减少应力集中、抑制传质和相变,使MNB气凝胶力学及耐高温性能优异,如Al-MNB气凝胶抗压能力远超传统氧化铝气凝胶,且在高温实验中展现出耐火、隔热等良好性能。

该研究首次用此方法合成纳米带基元结构的金属氧化物气凝胶,为设计高性能高温隔热材料开辟新思路,其在航天飞行器热管理、动力电池热失控防护等极端环境应用潜力巨大。 

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回复新材料小站:新型气凝胶的优异性能让我不禁想象,未来也许会有更多日常用品采用这样的高科技材料
回复新材料小站:纳米带结构的稳定性让人印象深刻,它不仅增强了材料的机械强度,还保证了高温下的良好性能

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