Superstrong Lightweight Aerogel with Supercontinuous Layer by Surface Reaction

气凝胶 材料科学 热稳定性 复合材料 界面热阻 图层(电子) 热的 纳米技术 热阻 化学工程 热力学 物理 工程类
作者
Tianpei Zhou,Linbo He,Zhen Yu,Xiaolin Tai,Shun Dai,Kaijin Wu,Honghe Ding,Tianpu Xia,Xun Zhang,Xueru Cai,Fangzhou Jiang,Zhiqiang Zhu,Fangsheng Huang,Chen Li,Yaping Li,Junfa Zhu,Wangsheng Chu,Yue Lin,Yong Ni,Yi Xie
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:37 (10): e2418083-e2418083 被引量:16
标识
DOI:10.1002/adma.202418083
摘要

Abstract Breaking the thermal, mechanical and lightweight performance limit of aerogels has pivotal significance on thermal protection, new energy utilization, high‐temperature catalysis, structural engineering, and physics, but is severely limited by the serious discrete characteristics between grain boundary and nano‐units interfaces. Herein, a thermodynamically driven surface reaction and confined crystallization process is reported to synthesize a centimeter‐scale supercontinuous ZrO2 nanolayer on ZrO2‐SiO2 fiber aerogel surface, which significantly improved its thermal and mechanical properties with density almost unchanged (≈26 mg cm−3). Systematic structure analysis confirms that the supercontinuous layer achieves a close connection between grains and fibers through Zr─O─Si bonds. The as‐prepared aerogel exhibits record‐breaking specific strength (≈84615 N m kg−1, can support up to ≈227 272 times aerogel mass) and dynamic impact resistance (withstanding impacts up to 500 times aerogel mass and up to 200 cycling stability at 80% strain). Besides, its temperature resistance has also been greatly optimized (400 °C enhancement, stability at 1500 °C). This work will provide a new perspective for exploring the limits of lightweight, high strength, and thermal properties of solid materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
老闭比基尼完成签到 ,获得积分10
1秒前
冷静妙海完成签到 ,获得积分10
1秒前
琳琳发布了新的文献求助10
4秒前
mikaqyan完成签到,获得积分10
8秒前
weqhdgjfk完成签到,获得积分10
11秒前
小成完成签到 ,获得积分10
12秒前
青青完成签到,获得积分10
15秒前
小小果妈完成签到 ,获得积分10
15秒前
自由曼冬完成签到 ,获得积分10
16秒前
LarryC完成签到,获得积分10
17秒前
幽默枫完成签到,获得积分10
18秒前
Yewen完成签到,获得积分10
18秒前
桥豆麻袋完成签到,获得积分10
18秒前
刘亮亮完成签到,获得积分10
19秒前
jennawu完成签到 ,获得积分10
21秒前
贪玩飞机完成签到,获得积分10
21秒前
万能图书馆应助琳琳采纳,获得10
22秒前
26秒前
yyy应助小犬采纳,获得30
27秒前
丘比特应助研友_nPxrVn采纳,获得10
28秒前
连安阳完成签到,获得积分10
29秒前
清欢完成签到 ,获得积分10
31秒前
遂愿完成签到 ,获得积分10
32秒前
keyaner完成签到 ,获得积分10
32秒前
35秒前
小楞楞完成签到,获得积分10
37秒前
陈粒完成签到 ,获得积分10
38秒前
Flora完成签到,获得积分10
41秒前
木仓完成签到,获得积分10
41秒前
酷酷的冷安完成签到,获得积分10
43秒前
45秒前
用行舍藏完成签到,获得积分10
46秒前
47秒前
俊逸吐司完成签到 ,获得积分10
49秒前
缘分完成签到,获得积分0
51秒前
天天快乐应助guojingjing采纳,获得10
52秒前
树懒完成签到,获得积分10
53秒前
邱邱科研完成签到 ,获得积分10
55秒前
姜昊彤完成签到,获得积分10
55秒前
csa1007完成签到 ,获得积分10
55秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7749963
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9297633
关于积分的说明 20241238
捐赠科研通 7331436
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3309469
关于科研通互助平台的介绍 2461094
邀请新用户注册赠送积分活动 2321840