日前，今日材料（materials today）在線發(fā)表了中美聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的一種制備空心納米陶瓷顆粒的新方法，實(shí)現(xiàn)了截至目前厘米級(jí)宏觀尺度硬質(zhì)材料的最低導(dǎo)熱系數(shù)。論文以“高強(qiáng)絕熱達(dá)1400℃空心顆粒泡沫陶瓷”為題，鏈接：https://doi.org/10.1016/j.mattod.2021.02.003

空心La₂Zr₂O₇陶瓷

（a、b橫截面全景和放大SEM圖，c、d熱導(dǎo)率和壓縮應(yīng)變應(yīng)力曲線）

他們通過(guò)利用耐火陶瓷的高溫穩(wěn)定性，我們開(kāi)發(fā)了一種制備空心納米顆粒材料的新方法，以實(shí)現(xiàn)寬溫度范圍內(nèi)的熱超絕緣，其中氣體孔隙主要孤立于單個(gè)顆粒內(nèi)，其大小與空氣分子的平均自由程相當(dāng)利用Knudsen效應(yīng)降低熱傳導(dǎo)。團(tuán)隊(duì)制備的這種中空多晶Voronoi泡沫陶瓷導(dǎo)熱系數(shù)0.016?W/（m?K），厘米級(jí)樣品還具有超高的抗壓強(qiáng)度（251?MPa），抗彎抗拉強(qiáng)度高達(dá)100?MPa，以及在空氣中高達(dá)1400?C的優(yōu)異熱穩(wěn)定性，這是由于孔隙的單分散性延遲了粗化。

科研團(tuán)隊(duì)成員來(lái)自清華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院新型陶瓷與精細(xì)加工國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院、肯塔基大學(xué)化學(xué)與材料工程系、美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)先進(jìn)材料加工與分析中心材料科學(xué)與工程系、美國(guó)麻省理工學(xué)院核科學(xué)與工程系和材料科學(xué)與工程系。

編譯 YUXI