突破极限！中国研发出耐2600度超级隔热材料，或重塑多个产业格局

近期，中国又一项新技术震惊世界，中国研究团队开发出一种新型碳纳米管薄膜，可耐受高达2600摄氏度的高温。这种新材料可作为一种可规模化生产的隔热材料，在航空航天、能源及其他高温行业具有重要应用前景。

中国研发出耐2600度超级隔热材料

当航天器重返地球大气层、高超音速飞机飞行或核反应堆高温运行时，它们会面临远超火山熔岩的剧烈高温。要阻挡这些高温极具挑战性，大多数隔热材料在超过1500摄氏度的温度下就会失效。

现有的部分材料虽也能够应对这种高温，但在使用过程中往往会传导过多热量。在极高温度下，其热传导会造成新的难题，一直以来都难以解决。

因此，全球的研究人员多年来一直都试图开发一种“理想”的隔热材料，既能阻止通过固体、气体的热传导及热辐射，又能承受极端温度，同时还需具备轻质、稳定的特性。

航天器返回大气层时需要理想的隔热材料

近期，清华大学的研究人员利用超取向碳纳米管薄膜设计出了一种新型隔热材料。研究团队解释称，他们先培育出垂直碳纳米管阵列，再以此为基础从中就像抽丝一样“拉制”出薄片。这些薄膜经堆叠或缠绕形成多层结构，最终制成一种超轻、多孔的多层碳纳米管材料。

这种创新性的材料能够减弱所有类型的热传递。虽然碳纳米管本身导热性极强，但该材料由于是多层结构，热量需跨层传递。碳纳米管的宽度仅约10-20纳米，且存在大量空隙，这意味着能够传递的热量极低。

一系列碳纳米管堆叠的代表性图像

碳纳米管擅长吸收和散射红外线，其内部电子结构使其能与热光子发生强烈相互作用。通过将多层薄膜以不同角度堆叠，可更有效地捕获辐射。

该材料还具有极高的稳定性，在室温与2000摄氏度之间循环310次后，性能仅下降5%。其密度在5至100千克/立方米之间，非常轻盈。

这种碳纳米管材料还具有柔韧性，可包裹不规则形状物体。目前已能规模化生产宽度达550毫米的薄片，未来还有可能制成数百米长的薄片。

该材料未来可制成数百米长的薄片

对于各类需要优质隔热材料的行业而言，这种材料可能具有革命性意义，包括航空航天领域的航天器、高超音速飞机、喷气发动机，以及聚变反应堆和核电站等。

它还有可能在窑炉、熔炉、极端制造环境以及对空间和重量要求严苛的电子领域发挥作用。展望未来，研究团队计划添加防护涂层，使该材料能在露天环境中使用而不被氧化。

目前该研究成果已发表于国际顶级材料期刊《先进功能材料》，可供查阅。