中国科研团队在材料科学领域取得重大突破，成功研发出一种基于碳纳米管的新型薄膜材料，其耐高温性能卓越，极限温度可达2600摄氏度。这一创新成果为航空航天、能源及高温工业领域带来了革命性的隔热解决方案。
在极端高温环境下，如航天器重返大气层、高超音速飞行或核反应堆运行等场景，设备面临的热挑战极为严峻，远超现有隔热材料的承受极限。传统隔热材料通常在1500摄氏度以上便失效，无法满足这些极端条件下的隔热需求。
科研人员长期致力于寻找一种理想的隔热材料，要求能同时阻断固体传导、气体传导和热辐射三种传热方式，同时具备耐极端高温、轻量化、结构稳定等特性。清华大学的研究团队经过不懈努力，终于利用超定向碳纳米管薄膜制备出了这种新型隔热材料。
该材料的制备过程精妙复杂，首先需培育垂直排列的碳纳米管阵列，然后通过特殊工艺从中抽取薄片，再将这些薄片以堆叠或缠绕的方式制成多层结构。这种超轻、多孔的碳纳米管复合材料，展现出卓越的隔热性能。
研究显示，这种新型材料在固体传导方面，通过多层结构的设计，大幅减少了热量传递的路径，从而降低了固体导热率。在气体传导方面，材料内部的微小孔隙限制了气体分子的自由移动，减弱了气体传热作用。在热辐射方面，碳纳米管独特的电子结构使其能有效吸收与散射红外光，通过调整薄膜堆叠角度，进一步提升了热辐射的阻隔效果。
测试数据表明，该材料在室温下的热导率极低，仅为0.004瓦/（米・开尔文），即便在2600摄氏度的高温下，热导率也保持在0.03瓦/（米・开尔文）的极低水平。相比之下，常用的高温隔热材料石墨毡在相同高温下的热导率高达1.6瓦/（米・开尔文），新型碳纳米管材料的隔热性能优势显著。
该材料还具备出色的稳定性和轻量化特点。在室温与2000摄氏度之间反复循环测试310次后，其性能仅下降5%。材料密度极低，仅为5-100千克/立方米，便于在各种应用场景中使用。
更这种碳纳米管材料还具有良好的柔韧性，能够贴合不规则形状的物体表面，为复杂结构的隔热提供了可能。目前，研究团队已实现宽度达550毫米的薄膜规模化生产，未来有望进一步扩展至数百米长的卷材生产。
这一创新成果的应用前景广阔。在航空航天领域，它将成为航天器、高超音速飞行器及喷气发动机等关键部件的理想隔热材料。在能源领域，核聚变反应堆、核电站等高温设备的安全性能也将因此得到显著提升。它还可广泛应用于窑炉、熔炉等极端制造场景，以及对体积和重量要求严苛的电子设备中。
研究团队表示，他们正在进一步探索为材料添加防护涂层，以增强其在开放空气环境中的抗氧化能力，从而进一步拓展其应用范围。
