2025-01-19 20:55:14
中科院和清华团队合作，实现了SiC气凝胶的近零能耗闪速制备，成本大幅降低，性能优越，真是太厉害了！这项技术有望推动SiC气凝胶的大规模应用，期待更多突破
中科院理化所李江涛&清华董岩皓Nature子刊：近零能耗闪速制备陶瓷气凝胶
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全文概述
中科院理化所与清华大学合作，利用Si-PTFE反应剂的快速燃烧合成技术，实现了大尺寸SiC气凝胶的闪速制备。该方法具有近零能耗、低成本和高生产速率的特点，显著提升了SiC气凝胶的性价比，适用于大规模工业应用。
SiC气凝胶的制备技术突破
通过优选聚四氟乙烯（PTFE）作为碳源反应剂，研究人员实现了Si-C弱放热体系的燃烧合成，并在数秒内获得大尺寸SiC气凝胶。该工艺不仅大幅缩短了制备周期，还具备近零能耗的优势，生产成本降低了两个数量级。
SiC气凝胶的微观结构与性能
制备的SiC气凝胶由众多纳米线交织而成，展现出均匀的内部结构和超轻量化特性。其孔隙率高达99.6%，在宽温区内表现出优异的可压缩性和隔热性能，适用于高温环境下的热管理应用。
SiC气凝胶的应用前景
该研究为SiC气凝胶的规模化生产和广泛应用提供了新途径，尤其在航空航天、能源储存和热管理等领域具有巨大潜力。其卓越的力学性能和热稳定性使其成为未来高性能材料的理想选择。
实验结果与验证
实验结果显示，燃烧合成过程中的峰值压力达到57 atm，温度超过1800 ℃，体积膨胀比高达1076%。燃烧波蔓延速率约为30 cm/s，最终产物展示了良好的抗疲劳性能和稳定的微观结构。
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