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青岛科大团队突破创新:自粘性可热加工气凝胶开启隔热材料新篇章

   时间:2026-03-10 10:45:51 来源:互联网编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

一种突破传统局限的新型气凝胶材料近日引发关注。这种由科研团队开发的自粘性可热加工成型气凝胶胶囊(SAACs),成功解决了气凝胶材料长期存在的加工难题,为功能性隔热材料的应用开辟了新路径。相关成果已在国际权威学术期刊上发表。

气凝胶作为"改变世界的十大神奇材料"之一,凭借其超低密度和卓越隔热性能在航空航天、建筑节能等领域具有重要应用价值。但传统气凝胶表面多孔、骨架脆硬的特性,导致其难以与基材形成稳固结合,严重制约了工程化应用进程。如何让这种"冷冻烟雾"般的材料既保持优异性能,又具备实用加工特性,成为材料科学领域的研究热点。

研究团队从膨胀热塑性聚氨酯珠粒的核-壳结构中获得灵感,通过创新性的材料复合工艺,将二氧化硅气凝胶与羧基丁腈橡胶进行有机融合。这种独特的结构设计使新材料在80摄氏度低温条件下即可实现热塑加工,能够自主粘结形成三维结构体,对不规则表面的自适应粘附强度最高可达55千帕。实验数据显示,该材料可牢固附着于金属、陶瓷、塑料等多种基材表面。

微观结构分析表明,新型气凝胶在保持二氧化硅纳米孔结构的同时,形成了分级多孔体系。这种特殊结构既维持了0.02W/(m·K)的超低热导率,又赋予材料优异的阻燃性能。在建筑节能领域,该材料可实现复杂构件的精准隔热;在高温防护场景中,其自粘特性能够满足异形设备的防护需求。

这项研究创造性地将热塑性聚合物的加工特性引入气凝胶体系,构建出集热加工性、自粘附性、轻质隔热与阻燃性能于一体的多功能平台。材料学家指出,这种新型气凝胶的突破性在于平衡了相互矛盾的材料特性,为气凝胶家族增添了具有工程应用价值的新成员,特别是在需要现场成型或异形粘附的特殊场景中展现出独特优势。

 
 
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