孙明月 |「前沿技术」欧洲研发出用于火星任务的二氧化硅气凝胶绝热材料

---------- 获取更多信息，请关注我们----------

欧洲宇航局空间研究与技术中心研发出两种新型纤维增强二氧化硅气凝胶绝热材料，可用于火星探测或火星登陆。

二氧化硅气凝胶的热导率低至3.8~13.6mW/(mK)，是用于火星探测任务的潜在绝热材料，但弯曲强度小、易碎、脆性高，限制了在空间任务中的应用。研究团队提出使用无机石英纤维或PET纤维增强二氧化硅气凝胶的机械性能，研发出2种纤维增强二氧化硅气凝胶绝热材料。材料由两步酸碱催化的溶胶-凝胶合成过程制备：先将甲基三甲氧基硅烷稀释在甲醇中，添加草酸为催化剂，随后加入氢氧化铵促进形成溶胶；再将石英或PET纤维置于容器中并倒入溶胶；凝胶老化、干燥后形成纤维增强二氧化硅气凝胶。实验结果表明，两种材料的绝热性能不受热循环试验和恶劣环境的影响，可承受火星的温度变化，导热率为34mW/(mK)，储能模量均有所增加。

图 显微镜观察到的两种新材料图像

这种绝热材料兼顾较低的导热率和较强的机械性能，不易受极端环境变化影响，有望用于火星探测和登陆任务的隔热绝热外壳。

（蓝海星：孙明月）