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西安交大科研人员在超轻可压缩碳化硅陶瓷气凝胶研究领域取得进展
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日期:2018-03-09

自1931年氧化硅气凝胶问世以来,陶瓷气凝胶就以其低密度、高气孔率、大的比表面积、优异的抗氧化性能和热稳定性,在高温隔热、催化剂载体、过滤和轻质结构材料等领域展现出广泛的应用前景。但是,传统的陶瓷气凝胶基本都是由氧化物纳米颗粒构成,其实际应用往往受限于陶瓷材料的脆性和高温下的体积收缩(氧化硅气凝胶的尺寸稳定温度在600oC以下)。而陶瓷材料的脆性是由于其强的结合引起的,若想改善其力学性能,必须从材料的微观结构上下功夫。


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针对上述问题,西安交通大学材料学院王红洁教授课题组采用化学气相沉积的方法,利用碳化硅陶瓷纳米线的原位生长及自组装,构筑了一种超轻、可压缩回复、耐高温的陶瓷气凝胶。其密度仅为5 mg/cm3,气孔率高达99.8%,最大可回复压缩应变量超过70%,具有优异的隔热(0.026 W/mK)、耐火、抗氧化(空气中可耐受2小时900oC的高温)和耐高温(惰性气氛中可耐受2小时1500oC的高温)性能。同时,该气凝胶还表现出了良好的有机溶剂选择性吸附能力,吸附量达到130-237g g-1,在污水处理和环境治理方面也有潜在应用价值。


该研究成果近日以“Ultralight, Recoverable, and High Temperature Resistant SiC Nanowire Aerogel”为题,在线发表于国际期刊ACS Nano(影响因子:13.942)。博士生苏磊为论文第一作者,王红洁教授为论文通讯作者,西安交大为唯一作者单位和通讯作者单位。


该工作得到了国家自然科学基金的资助。


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