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中國科學(xué)家成功研制“海綿陶瓷”

發(fā)布:2018-5-9 10:40:05  來源: 陶瓷資訊 [字體: ]

  近日,新華社發(fā)布消息稱,中國科學(xué)家率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出一種超輕質(zhì)材料,這種材料的出現(xiàn)第一次將“陶瓷”與“海綿”這兩種八竿子打不著的事物集合到了一起,這種材料的名字叫做“海綿陶瓷”。

  我國科學(xué)家運(yùn)用先進(jìn)的纖維冷凍成型技術(shù),改變了陶瓷原來的質(zhì)地結(jié)構(gòu),使得陶瓷原來的珠鏈狀納米顆粒結(jié)構(gòu)變?yōu)楝F(xiàn)在獨(dú)特的纖維狀腔壁結(jié)構(gòu)。這種纖維狀腔壁結(jié)構(gòu)包含大量尺寸為100納米到1微米的網(wǎng)孔,纖維直徑為200納米,由于纖維極具彈性,使得這種材料可以形變和復(fù)原。
  也就是說,陶瓷可以像海綿那樣任意的捏扁有反彈。這種神奇的材料既繼承了傳統(tǒng)陶瓷材料耐高溫、隔熱好等特性,同時(shí)又具備海綿那樣可塑性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。此外,由于是海綿結(jié)構(gòu)的陶瓷,其密度比一般的陶瓷要低很多,這使得其重量極大的減輕,最低密度可達(dá)每立方厘米0.15毫克。


  這種材料可以被廣泛用于航空航天、電子信息、生物工程等領(lǐng)域,其中其電磁屏蔽的特性可以被用來制造潛艇的外殼的填充物,以此來降低潛艇的地磁效應(yīng),增加潛艇的隱身性。另外,其傳統(tǒng)耐高溫的特性可以被用來制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料,從而降低隱身飛機(jī)尾部紅外信號(hào),增加隱身性,不過這項(xiàng)應(yīng)用還要等一段時(shí)間。

  中國的科研團(tuán)隊(duì)對海綿陶瓷的耐高溫特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)選取了7種不同的陶瓷材料成功制成“海綿”,然后取7毫米厚的各種材料若干,在其表面分別放置7片花瓣,然后用火從底部加熱。實(shí)驗(yàn)證明,一種叫做氧化鋯的陶瓷海綿性能最好,其他材料的上面的花瓣早早就燃燒殆盡,而氧化鋯的陶瓷海綿上的花瓣依舊嬌艷動(dòng)人,可見這種材料的優(yōu)異性能。



  目前,實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的陶瓷海綿在1100攝氏度下可自由回彈,距離挖掘陶瓷2000攝氏度耐高溫性能還有一段距離,如果能夠制造出可以在2000攝氏度高溫自由收縮的陶瓷海綿,將可以被用作未來隱身戰(zhàn)斗機(jī)或戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的噴口材料,從而進(jìn)一步降低我國隱身飛機(jī)的紅外特征。

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