热防护质料于航空航天、能源工业、高温制造等多个范畴有着至关主要的运用。然而，于高温情况中，怎样让热防护质料既能扛患上住“外力打击”，又挡患上住“热量侵袭”？

近日，南边科技年夜学质料科学与工程系博士后张振邦和地点研究团队，受珍珠母布局开导，乐成研制出一种仿生多孔陶瓷质料，犹如为高温情况中事情的装备披上一件“隔热铠甲”，不仅隔热机能优秀，还有能蒙受高强度机械载荷。相干结果发表在《进步前辈质料》，为新型热防护质料设计提供了新思绪。

各式各样的气凝胶质料是当前利用最为广泛的热防护质料。绝年夜大都气凝胶质料为了提高隔热机能而不停寻求更高的孔隙率。然而，太高的孔隙率致使孔隙之间的支撑布局联贯性差，进而严峻减弱了其机械强度。是以，隔热机能与力学机能之间的抵牾仍是热防护质料研究中的一浩劫题。

自然珍珠母是一种包裹于贝壳内的质料，有着层状的“砖-泥”微不雅布局，与人造质料差别，这类非凡的布局使珍珠母具有了强度及韧性相联合的特征。

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为此，研究职员受珍珠母质料布局的开导，经由过程纳米纤维辅助蒸发自组装技能，将氧化铝微米片举行取向排布制备仿珍珠母复合薄膜，再将所患上复合薄膜举行层叠及烧结，制备获得仿珍珠母多孔陶瓷。其内涵机理是仿珍珠母多孔陶瓷内部由矿物桥毗连的氧化铝微米片修筑而成，此中的层状多孔布局使质料具有了较好的隔热机能。

传统的热防护质料因为其内部有许多的空地，致使力学机能不足，于后续的现实利用中轻易毁坏。“当质料蒙受载荷时，年夜量的矿物桥将载荷高效匀称地沿微米片分离开来，减缓了应力的局部集中，进而提高了质料的力学机能，填补了传统热防护质料中因多孔隙致使的力学机能不足的问题。”论文第一作者张振邦先容。

传统的热防护质料经常面对隔热机能越好，热量越轻易于外貌“聚集”，致使局部高温熔毁的难题。研究团队提出的新型热防护质料具备各向异性的特征，于面外标的目的上具备较好的隔热机能，于面内标的目的上具备必然的导热机能。

“就像是给高温情况中事情的装备装上了‘隔热铠甲’。”张振邦暗示三木SEO-，研究团队提出的新型防护质料于面临一个外界局部热源的时辰，它就能够有用的将局部热源的热量于外外貌传导，防止热量的局部集中，以防质料蒙受过量热量或者过早地发生毁坏。

防火隔热机能成果显示，该质料的全陶瓷组分使其于1300度高温下仍可连结布局的完备性，于火焰灼烧十分钟后，该质料的反面温度仍可维持于较低的程度，进一步证实了仿珍珠母多孔陶瓷作为热防护质料于现实运用中具备较好的防火隔热机能。

将来研究团队还有将进一步优化质料机能，摸索质料于耐紫外辐照、电磁屏蔽、辐射制冷、毁伤自监测等功效上的集成，实现新型热防护质料的“按需定制。”

相干论文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202506308

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