理化技能研讨所得悉，该所李江涛研讨员团队与清华大学董岩皓教授课题组展开协作，使用硅粉-聚四氟乙烯反响剂之间的快速焚烧组成反响，完成了大标准碳化硅气凝胶的闪速组成，有望为碳化硅气凝胶的规模化出产和广泛工程使用拓荒一条新途径。相关研讨成果发表于《天然通讯》。

  碳化硅气凝胶是一种轻量化的资料，具有优异才能的隔热才能、紧缩回弹性、耐火性、抗氧化性等，在航空航天、修建、环保、动力、生物医药等范畴具有宽广的使用远景。近年来，环绕碳化硅气凝胶的组成技能获得了很多研制投入并取得了加快速度进行开展。但是，现有工艺尽管能够制备出具有循环紧缩性、高拉伸性等优异功能的碳化硅纳米线气凝胶，却都会存在工艺杂乱、出产周期长和制作本钱高级问题。怎么快速、低本钱、低能耗制备大标准碳化硅气凝胶，是范畴内面对的瓶颈问题。

  李江涛介绍，在实验室条件下，选用研讨团队研制的新工艺，每分钟能够制备出16升碳化硅气凝胶，比现有气凝胶组成技能的出产速度提升了10倍。与此同时，该工艺的制作本钱降低了两个数量级，制备1升碳化硅气凝胶本钱仅需5元。此外，该工艺的组成进程还具有近零能耗的杰出特征，很合适大标准碳化硅气凝胶的低碳、低本钱制备。

  研讨团队经过优选作为碳源的聚四氟乙烯反响剂粉末，使用其作为反响促进剂和气化剂的两层效果，不只完成了硅/碳弱放热反响系统的焚烧组成，并且完成了对产品微纳标准微结构的调控。该反响一经点着，便在2秒内到达超越57个标准大气压的峰值压力，并在4秒内完成了超越1800摄氏度的峰值温度。待反响冷却至室温后，体积胀大比高达1076%。焚烧波前沿延伸速率约为每秒30厘米。

  经过这种焚烧组成战略，制备的碳化硅气凝胶展示出了均匀的内部结构，并具有超轻量化和自支撑的明显特性。所得碳化硅气凝胶是由很多碳化硅纳米线相互交织和堆叠而成的层状结构资料，该结构使其在40%应变条件下具有十分杰出的抗疲劳功能，可接受高达100次的循环加载而不发生损坏。碳化硅气凝胶的层状结构特征，结合其高达99.6%的孔隙率以及全陶瓷组分，为其带来了一系列杰出的微观物理功能，例如资料具有优异的温度稳定性，在零下196摄氏度至1100摄氏度范围内具有可紧缩性等。此外，碳化硅气凝胶在室温条件下展示出了超低热导率，在高温下展示出了隔热功能，凸显了其在热管理使用方面的潜力。