月壤凝聚物超绝热体

低孔隙率超绝热

太空风化锻造的多尺度孔洞与多相界面协同抑制声子输运，在低孔隙率下实现超越气凝胶的超绝热性能。

Ziwei, Tian · Jie, Zheng · 王海东 · 张光 · Yanxi, Chen · Ronghua, Pang · Quan, Zheng · Xin, Liu · Songzheng, Yu · 刘光辉 · 刘仪伟 · 刘建忠 · 李杨 · 曹炳阳 · Peng, Zhang · Ouyang, Ziyuan

Communications Materials 2026

具体参数

热导率

~8 mW m⁻¹ K⁻¹

孔隙率

7–30 %

技术优势

低孔隙率超绝热

孔隙率仅7–30%，热导率低至约8 mW m⁻¹ K⁻¹，无需依赖高孔隙率即可实现绝热，力学性能预期更优。

超越气凝胶

热导率低于大多数高性能气凝胶，但孔隙率低得多，避免了气凝胶高孔隙带来的脆弱性。

天然形成无需合成

太空风化自然形成多尺度孔洞与多相界面，无需复杂人工造孔工艺即可获得超绝热结构。

揭示新机理

揭示非孔隙率主导的绝热机理，为设计超绝缘材料提供新的微观结构原则。

应用场景

• 航天器热防护：轻质低热导材料，可用于航天器隔热层，减轻重量并提升防护。
• 高性能绝热材料：在低孔隙率下实现超低热导，可替代气凝胶用于对力学性能有要求的场景。
• 高温隔热复合材料：颗粒填料可加入高温隔热复合材料，提升绝热性能而不增加孔隙。
• 仿生超绝热设计：多尺度孔洞与界面协同抑制声子，为仿生超绝热结构提供设计灵感。