zh-CN ZH-CN en EN
English
  • 首頁
  • 頭條新聞
  • 聚焦英國
  • 經濟觀察
    • 金融
    • 证券
    • 商业市场
    • 公司
    • 能源
    • 汽車
    • 科技
    • 醫藥
  • 全球連線
    • 軍事
    • 政治
    • 文体
  • 中國視野
  • 全球精英連線
  • 電子報紙
  • 新聞資訊
  • 旅遊
  • 英中投资
  • 深度· 言論
  • 視頻
  • 首頁
  • 頭條新聞
  • 聚焦英國
  • 經濟觀察
    • 金融
    • 证券
    • 商业市场
    • 公司
    • 能源
    • 汽車
    • 科技
    • 醫藥
  • 全球連線
    • 軍事
    • 政治
    • 文体
  • 中國視野
  • 全球精英連線
  • 電子報紙
  • 新聞資訊
  • 旅遊
  • 英中投资
  • 深度· 言論
  • 視頻
没有结果
查看所有结果
SKY ECONOMY NEWS
没有结果
查看所有结果
您當前的位置 : 中國視野 > 文章内容 返回
可耐受2600℃高溫,中國科研團隊研發新型碳納米管薄膜材料
发布:2025-09-01

8 月 31 日消息,一支中國科研團隊成功研發出一種基於碳納米管的新型薄膜材料,其耐高溫極限可達 4712 華氏度(即 2600 攝氏度)。這種新材料具備規模化應用潛力,未來有望成為航空航太、能源及其他高溫工業領域的關鍵隔熱材料。

據記者瞭解,在航天器重返地球大氣層、高超音速飛行器飛行,或是反應堆高溫運行等場景中,設備往往要承受遠超熔岩溫度的極端熱量。而現有隔熱材料大多在 2732 華氏度(即 1500 攝氏度)以上就會失效,如何解決這一隔熱難題一直是行業挑戰。

儘管部分材料能在高溫環境下勉強使用,但普遍存在導熱率過高的問題。尤其在超高溫條件下,以光(光子)為載體的熱輻射會成為熱量傳遞的主要形式,而這也是最難阻隔的傳熱途徑。

因此,多年來科研人員始終致力於研發一種“理想隔熱材料”:既要能同時阻斷固體傳導、氣體傳導和熱輻射三種傳熱方式,又需具備耐極端高溫、輕量化、結構穩定等特性。

如今,清華大學的研究團隊據稱已實現這一目標 —— 他們利用超定向碳納米管薄膜(SACNT-SF)製備出了這種新型隔熱材料。團隊介紹,該材料的製備首先要培育垂直排列的碳納米管陣列。

獲得碳納米管陣列後,研究人員像“抽絲”一樣從中拉取出薄片,再通過堆疊或纏繞的方式將這些薄片製成多層結構,最終形成一種超輕、多孔的碳納米管複合材料。

團隊研究發現,這種設計巧妙的材料能有效削弱所有形式的熱傳遞:

固體傳導方面:雖然碳納米管本身導熱性能優異,但在該材料中,熱量需垂直穿過多層結構而非沿碳納米管方向傳遞。由於單根碳納米管直徑僅 10-20 納米,且材料內部存在大量空隙,熱量傳遞的載體 —— 聲子(振動能量粒子)可傳播的路徑極少,從而大幅降低固體導熱率。

氣體傳導方面:材料內部的孔隙尺寸極小,氣體分子難以在其中自由移動或發生碰撞(即“克努森效應”)。分子只能在孔隙內不斷反彈並消耗能量,使得氣體傳熱作用大幅減弱。

熱輻射方面:碳納米管本身具備出色的紅外光吸收與散射能力,其內部電子結構(範霍夫奇點)能與熱光子產生強烈相互作用。研究團隊進一步通過調整各層薄膜的堆疊角度,使熱輻射的阻隔效果更優。

測試數據顯示,這種新型材料在室溫下的熱導率僅為 0.004 瓦 /(米・開爾文),即便在 2600 攝氏度的超高溫下,熱導率也僅為 0.03 瓦 /(米・開爾文)。

對比來看,常用的高溫隔熱材料石墨氈在相同高溫下的熱導率高達 1.6 瓦 /(米・開爾文),由此可見新型碳納米管材料的隔熱性能顯著更優。

此外,該材料還具備出色的穩定性:在室溫與 3632 華氏度(即 2000 攝氏度)之間反復迴圈 310 次後,其性能僅下降 5%。同時,材料密度僅為 5-100 千克 / 立方米,輕量化優勢明顯。

值得一提的是,這種碳納米管材料還具有良好的柔韌性,可貼合不規則形狀物體表面。目前團隊已實現寬度達 550 毫米的薄膜規模化生產,未來有望進一步製備出數百米長的卷材。

該材料或將成為多個高溫行業的“變革者”。在航空航太領域,它可用於航天器、高超音速飛行器及噴氣發動機的隔熱;在能源領域,核聚變反應堆、核電站也能借助其提升安全性能;此外,它還可應用於窯爐、熔爐等極端製造場景,以及對體積和重量要求嚴苛的電子設備中。

研究團隊表示,下一步計畫為材料添加防護塗層,使其能在開放空氣環境中使用而不發生氧化,進一步拓展其應用範圍。

來源:中國IT之家

上一篇:中國成為全球首個實現海上稠油規模化熱采開發的國家
下一篇:新設250美元簽證費恐加劇美國旅遊業低迷
相關推荐
  • 中國核聚變裝置BEST專案建設取得關鍵突破
    链接阅读
  • 428GW!2035年全球風機退役將迎高峰,中國占比領先
    链接阅读
  • 中國新推出的 K 簽證吸引外國科技人才,而美國則提高 H-1B 簽證費用
    链接阅读
  • 2025廣州國際購物節啟幕 推出超3000場活動
    链接阅读
  • 中國喜迎“雙節”
    链接阅读
  • 多地暫停汽車以舊換新補貼:確保資金有序均衡用到年底
    链接阅读
  • 中國渤海灣盆地勘探取得重大突破,成功鑽獲高產油氣井
    链接阅读
  • 全球容量最大!中國超重力場大科學裝置核心設備正式啟動,可實現“時空壓縮”效應
    链接阅读

歡迎瀏覽閱讀星空經濟新聞華文網

投稿郵件:
news@skyeconomymedia.com

歐盟將削減鋼鐵進口配額,將關稅提高至 50%

2025-10-02

特朗普限制簽證促使美國公司考慮將更多工作轉移到印度

2025-09-30

特朗普對木材進口加征10%的關稅,對櫥櫃和傢俱加征25%的關稅

特朗普的聯合國演講引發歐洲對全球共同承諾的焦慮

2025-09-28

美國最高法院允許特朗普扣留 40 億美元對外援助

特朗普對重型卡車、藥品和傢俱加征新的美國關稅

2025-09-26

關於我們

星空經濟新聞華文網是一家專注於提供英中兩國最新資訊的新聞媒體,作為英中新聞分享的領導者,我們致力於打造一個全球化、多元化的新聞環境,旨在搭建東西方文化橋樑,連接同一星空下的每一處角落。

聯絡我們

編 輯 部:KINGTON UNITED KINGDOM HR5 3DJ
電子郵箱:skyeconomyandmediagroup@gmail.com

總编寄语

穿越天際,照亮世界,星空新聞,不負每一份關注。
友情:英國駐中國大使館 中國駐英國大使館 新華網 中國日報 鳳凰網 中國僑網 歐洲時報 俄羅斯龍報
没有结果
查看所有结果
  • 首頁
  • 頭條新聞
  • 聚焦英國
  • 經濟觀察
    • 金融
    • 证券
    • 商业市场
    • 公司
    • 能源
    • 汽車
    • 科技
    • 醫藥
  • 全球連線
    • 軍事
    • 政治
    • 文体
  • 中國視野
  • 全球精英連線
  • 電子報紙
  • 新聞資訊
  • 旅遊
  • 英中投资
  • 深度· 言論
  • 視頻

© 2023 SEMG.