Interfacial-Engineered Sub-Crystalline Silica Aerogels with Extreme Thermal Anisotropy for Ultrahigh-Energy Laser Protection

材料科学 气凝胶 复合材料 保温 热的 热稳定性 激光器 热膨胀 热导率 抗压强度 结晶 各向异性 辐照 灾难性故障 热阻 抗剪强度(土壤) 熔融石英 热失控 航天飞机热防护系统 剪切(地质)
作者
Huihuang Ma,Yikun Liu,Jian‐Fei Gao,Qunfang Lin,Chuanjie Fan,Xiaodong Zhou,Liangshun Zhang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:17 (40): 56520-56531 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsami.5c14180
摘要

While silica aerogels have emerged as promising thermal management materials, their practical applications under extreme conditions such as ultrahigh-energy laser irradiation or thermal shocks exceeding 2000 °C are fundamentally limited by catastrophic thermal insulation failure and mechanical instability. Herein, we report a breakthrough multiphase subcrystalline silica aerogel (MSC-SA) architecture engineered through interfacial-induced crystallization with quartz fibers. By implementing a "inter-layered insulation/in-plane conduction" design paradigm, the MSC-SAs can achieve a feature of extreme thermal anisotropy─combining unprecedented axial insulation with ultraefficient radial heat dissipation. This unique thermal management strategy enables the simultaneous achievement of record-high laser damage resistance with a threshold of 3.0 × 104 W·cm-2 and protection duration exceeding 5 min, exceptional thermal stability of an ultralow thermal expansion coefficient of 1.0 × 10-6 °C1- at 1200 °C, and remarkable mechanical robustness evidenced by interfacial shear strength of 43.7 MPa and compressive strength of 32.0 MPa at 95% strain. Our proposed MSC-SAs are ideal for thermal superinsulation materials capable of withstanding extreme environments, particularly in advanced defense applications against high-energy laser threats.
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
Percy完成签到 ,获得积分10
1秒前
香蕉觅云的应助被不上课不行采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
5秒前
仰望璀璨星河完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
汉堡包的应助被曾经冰露采纳,获得10
8秒前
倾听阳光完成签到 ,获得积分10
8秒前
小蘑菇的应助被houniao采纳,获得10
9秒前
123发布了新的文献求助10
9秒前
秀秀秀发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Gjjjjjjj发布了新的文献求助10
9秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
9秒前
神明发布了新的文献求助30
10秒前
上上公祖完成签到 ,获得积分10
10秒前
一个左正蹬完成签到,获得积分10
10秒前
星辰大海的应助被要减肥丹秋采纳,获得10
11秒前
12秒前
13秒前
大水发布了新的文献求助10
13秒前
牛鑫晨发布了新的文献求助10
13秒前
她夏了夏天完成签到,获得积分10
15秒前
AA发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
大雁完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
Ma完成签到,获得积分10
22秒前
桐桐的应助被hjygzv采纳,获得10
22秒前
23秒前
houniao发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
凡凡fan完成签到,获得积分20
24秒前
同尘发布了新的文献求助10
25秒前
huanmong发布了新的文献求助10
27秒前
cdercder的应助被文艺大侠采纳,获得10
27秒前
29秒前
充电宝的应助被huanmong采纳,获得10
32秒前
33秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
A Will for the Machine: Computerization, Automation, and the Arts in South Africa 400
Decentring Leadership 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7808433
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9340928
关于积分的说明 20504324
捐赠科研通 7400692
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3328820
关于科研通互助平台的介绍 2475533
邀请新用户注册赠送积分活动 2347140