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我国团队首次精准测定月壤单颗粒热导率,为新型绝热材料研发提供自然范本

   时间:2026-03-31 15:32:56 来源:ITBEAR编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

由中国科学院空间应用中心、清华大学及中国科学院地球化学研究所组成的科研团队,在月球物质研究领域取得重要进展。该团队首次完成了对嫦娥五号月壤单颗粒热导率的精确测定,相关成果已发表于国际权威期刊。

研究显示,月壤中的胶结物颗粒在真空环境下展现出惊人的隔热性能,其热导率低至8毫瓦每米开尔文(mW·m⁻¹·K⁻¹)。这一数值不仅与人工合成的高性能气凝胶相当,更刷新了天然物质热导率的最低纪录。科研人员通过多尺度结构分析发现,这种超低热导率源于太空风化作用形成的特殊结构——多级孔隙与异质界面共同作用,有效阻碍了声子在颗粒内部的传导。

团队采用原子级模拟与介观尺度建模相结合的方法,系统解析了月壤颗粒的隔热机制。研究证实,月壤的隔热性能并非单纯依赖孔隙率,而是通过非孔隙主导的微观结构实现。这种天然形成的热传输抑制机制,为极端环境隔热材料的设计提供了全新思路。科研人员特别指出,月壤颗粒表面形成的纳米级非晶层与微米级孔隙的协同作用,构成了独特的热屏障系统。

该研究通过扫描电镜观测到,月壤颗粒呈现多样化的形态特征,包括棱角分明的碎屑颗粒与表面光滑的胶结物。这些微观结构特征与月球表面昼夜温差超过300摄氏度的极端热环境密切相关。科研团队表示,月壤的热物理性质研究不仅深化了对月表热演化的认知,其发现的天然隔热结构更为地球上的航空航天、能源存储等领域提供了创新材料设计范本。

 
 
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