打破局限！清华大学研发出1400°C超绝热高强泡沫陶瓷，热稳定性佳

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1000℃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An Linan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℃-1400℃）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（Knudsen Effect）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(0.016 W/(m yahk)，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(251 MPa)，弯曲抗拉强度（高达100 MPa），在高达1400 ℃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 “Voronoi foam” ceramics with high strength and thermal superinsulation up to 1400 ℃”，日前发表在《Materials Today》上。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1369702121000511

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