穹顶结构气凝胶

超高温超弹性

从4.2 K到2273 K保持温度不变弹性，兼具超低导热与化学多样性。

Pang, Kai · Xia, Yuxing · 刘晓婷 · Li, Xiaotong · Li, Chenyang · Zhao, Wenbo · Chen, Yan · Qin H. · Wenzhang, Fang · Li, Peng · 刘益伦 · 高微微 · 许震 · 刘英军 · 高超

Science 2025

具体参数

弹性保持循环次数

{'zh': '20000', 'en': '20000'}

热冲击循环次数

{'zh': '100', 'en': '100'}

导热系数

{'zh': '53.4', 'en': '53.4'} mW·m⁻¹·K⁻¹

技术优势

宽温域超弹性

从 4.2 K 到 2273 K 弹性不随温度变化，无需针对不同温区更换材料。

耐极寒极热温差

在 2273 K 下经受 100 次热冲击循环，结构保持稳定，适用于骤冷骤热环境。

隔热性能优异

高熵碳化物气凝胶在 1273 K 时热导率仅 53.4 mW·m⁻¹·K⁻¹，2273 K 时为 171.1 mW·m⁻¹·K⁻¹，比传统隔热材料低一个量级。

99%应变不失效

在 99% 压缩应变下循环 20,000 次仍保持超弹性，远超常规气凝胶的变形极限。

应用场景

• 极端热机械防护：在超大形变和超高温下保持弹性，用作航天器再入或发动机部件的热防护层。
• 深空探测热防护：耐受 4.2 K 到 2273 K 的极端温差，保护深空探测器免受温度骤变损伤。
• 空间隔热材料：极低热导率减少空间热漏，可用于卫星或空间站的隔热层。
• 航空航天隔热：高温下仍保持低热导，替代传统纤维毡用于飞行器热防护系统。