陶瓷气凝胶有望用作航空航天领域的隔热材料

近日,哈尔滨工业大学、兰州大学、美国加州大学洛杉矶分校、加州大学伯克利分校等高校研究人员共同合成出米层状结构的双曲线结构陶瓷凝胶,该材料可以极大增强传统陶瓷气凝胶材料的各项性能,为解决陶瓷超轻结构的脆性问题,以及受热析晶问题提供了研究思路,促进了陶瓷气凝胶在隔热、催化、能源、环境治理、航空航天等领域的应用。

陶瓷气凝胶有望用作航空航天领域的隔热材料

陶瓷气凝胶因其超轻、耐火、耐腐蚀、耐高温等特性,非常适合用作航空航天领域的隔热材料,但其脆性、高温析晶、热震坍缩等问题严重制约了相关研究和应用。此次取得的研究成果基于5年的石墨烯气凝胶基础研究,并历时2年完成。据项目负责人、哈尔滨工业大学副教授徐翔介绍,项目前期的基础研究完成了石墨烯气凝胶的超弹性、负泊松比、超轻、导电、流体行为、耗能行为等研究工作。在此基础上,研究团队采用在石墨烯气凝胶模板原位沉积陶瓷的CVD技术,并通过加热刻蚀模板的方法,使制备的陶瓷气凝胶不但具有负泊松比特性,并通过孔壁的“双壁”亚结构,同时实现了陶瓷气凝胶的负热膨胀特性,从而增强了陶瓷气凝胶的力学及热学等性能。

徐翔表示,陶瓷气凝胶CVD的制备是研究的关键。为赋予陶瓷气凝胶柔韧性,控制孔壁壁厚,提高陶瓷气凝胶结晶性,并实现结构设计,研究人员历经了近千次的反复实验。此外,陶瓷气凝胶具有的超轻特性使得商用测量系统无法测试其导热系数,为此,研究团队搭建了专门的测量设备,并进行了可靠性论证工作。

研究人员表示,该项研究仅是一个开始,研究团队将继续研制更柔韧、能适应更高工作温度、具有更低导热系数的陶瓷气凝胶超轻结构,以进一步促进陶瓷气凝胶在多领域的广泛应用。

陶瓷相关资讯介绍:

融合创新

江西景德镇是一座因瓷而名的城市,为瓷产业注入创新基因成为这座城市永续发展的动力源泉。

陶瓷气凝胶有望用作航空航天领域的隔热材料

不断加强基础研究、完善公共服务平台、优化创意创新环境,让景德镇成为陶瓷的造梦工厂,日用、艺术、创意、建筑等陶瓷,门类齐全、工艺丰富,构筑起“大陶瓷”发展格局。

改革开放40年来,特别是党的十八大以来,江西景德镇在推进创建国家陶瓷文化传承创新试验区中,确立了“复兴千年古镇、重塑世界瓷都、保护生态家园、建设旅游名城,打造一座与世界对话的城市”的发展定位,坚持科学与艺术结合、文化与经济结合、传承与创新结合、民族与世界结合,着力讲好以陶瓷文化为特色的中国故事,加强与世界对话,传统陶瓷文化焕发出新的生机活力,成为世界陶瓷文化的优秀引领者和中国改革开放的成功实践者。

延续千年陶瓷文脉

景德镇作为世界瓷都,厚重的历史积淀和博大精深的陶瓷文化,对世界文化产生了广泛而深刻的影响。

“保护好传承好弘扬好景德镇陶瓷文化,是坚定文化自信的重要体现,也是景德镇的重大使命。”景德镇市委书记钟志生说。

以“御窑厂”为核心开启大遗址保护工作,延续千年文脉,是景德镇市坚持文化自信迈出的第一步。从2002年起,御窑厂遗址保护工作拉开帷幕。10余年间,完成众多保护建设项目和考古发现成果,入选国家重点大遗址,并建成御窑厂国家考古遗址公园。2015年开始,景德镇以申报世界文化遗产为切入点,出台《景德镇御窑厂遗址保护管理条例》,对遍布全城的150多处老窑址、108条老街区、“十大瓷厂”老厂房等文化遗存实施系统性保护修缮,一座具有“世界风范、古镇风韵、时代风貌”的陶瓷文化遗产样板区正在加快形成。

景德镇既拥有丰富的陶瓷物质遗存,还拥有大量的手工制瓷传统技艺等非物质文化遗产,两者遥相唿应、互为表里,成为这座文化名城特殊而宝贵的财富。如今,景德镇拥有国家级、省级文化产业示范基地16家、非物质文化遗产生产性保护基地8家、非物质文化遗产保护名录26项、非物质文化遗产代表性传承人68人,走出了一条优秀陶瓷历史文化资源“活态”保护传承之路。

打造跨界混合业态

改革开放以来,信息化的发展,新材料、新工艺的突破,给陶瓷创意创新提供了无限的空间和舞台。景德镇不断加强基础研究、完善公共服务平台、优化创意创新环境,积极推动陶瓷艺术的融合创新,形成了以陶瓷为核心的跨界混合业态。

高耸的烟囱、砖红的墙体、极具年代感的厂房,美术馆、博物馆……走进陶溪川创意园区,仿佛置身陶瓷文化的时光隧道,传统与现代在光影下形成强烈对比。这个国有老旧瓷厂变成了时尚“国际范”的筑梦空间,目前陶溪川引进品牌企业173家,涵盖文化交流、教育培训、艺术创作、休闲娱乐、品牌体验等方面。

新落成的景德镇陶瓷智造工坊,利用陶瓷工业园区产业集群优势和“保姆式”服务条件,内设陶瓷原料配送区、烧成集聚区、传统艺术陶瓷创新区、陶瓷创业孵化成长区、成品物流中心等9大功能区,并与京东、狮群资本等联合打造互联网电商与金融平台,实现大中小企业的集群式融合发展。

如今,景德镇构筑“大陶瓷”发展格局,无论是日用、艺术、创意、建筑等陶瓷,还是高科技陶瓷,门类齐全、工艺丰富,均占据国内制高点,高技术陶瓷发展迅勐,由改革开放初期的几乎空白发展到目前60.9亿元规模,是各类陶瓷产品中增速最快的。同样快速发展的,还有创意陶瓷,2017年景德镇艺术陈设瓷产值达126.2亿元。

彰显民族文化自信

去年5月份,“一带一路”国际合作高峰论坛在北京举办期间,来自“一带一路”相关国家的数百件(套)景德镇生产的外销瓷与中外观众见面,述说陶瓷艺术的辉煌与魅力。今年7月份,中国陶瓷文化展走进南非约翰内斯堡非洲博物馆,160件(套)景德镇陶瓷作品以及瓷瓯、瓷编钟、瓷笛、瓷箫、瓷二胡等瓷乐器奏响的唯美悠扬旋律,让现场观众耳目一新。景德镇陶瓷成为中国走向世界、世界认识中国的重要文化符号,成为弘扬丝路精神的重要载体。

近年来,景德镇不断搭建陶瓷文化对外交流与展示平台,通过成功举办国际陶瓷博览会扩大国际影响,结盟众多国际友好城市开展国际交流与合作;加入全球创意城市网络,与国外69个城市建立广泛联系;主动融入“一带一路”建设,成为联合国海陆丝绸之路城市联盟首批创始成员。景德镇把丰厚的陶瓷资源优势逐步转化为竞争优势和文化优势,当好“一带一路”文化使者。

景德镇的开放和包容,还吸引了来自国内外的陶瓷爱好者。据不完全统计,目前有3万多名来自国内外的艺术家和陶瓷爱好者,在景德镇创新创业创作,相当于景德镇主城区常住人口的5%,他们扎根景德镇,寻梦中国陶瓷文化。三宝国际陶艺村“副村长”李文英感慨地说,放眼全国乃至全球,鲜有像景德镇这样的城市有如此多的世界各地人才,为投身陶瓷行业汇集在一起。这也折射出中国陶瓷文化的强大吸引力,让景德镇瓷器再次成为多元文化交流交融的载体。

“文化自信不仅要推动中国文化名片走向世界舞台,更要善于通过中国文化的魅力吸引世界人才汇聚中国。”钟志生说。

陶瓷简介:

陶瓷气凝胶有望用作航空航天领域的隔热材料

陶瓷是以天然粘土以及各种天然矿物为主要原料经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料的各种制品。以前人们把用陶土制作成的在专门的窑炉中高温烧制的物品称作陶瓷,陶瓷是陶器和瓷器的总称。陶瓷的传统概念是指所有以粘土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。它包括由粘土或含有粘土的混合物经混炼,成形,煅烧而制成的各种制品。由最粗糙的土器到最精细的精陶和瓷器都属于它的范围。对于它的主要原料是取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、石英等),因此与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业,同属于“硅酸盐工业”的范畴。陶瓷的主要产区为彭城镇、景德镇、醴陵、高安、丰城、萍乡、黎川、佛山、潮州、德化、淄博、唐山、北流等地。此外景德镇是我国“瓷都”之一。

发展历史

陶瓷的发展史是中华文明史的一个重要的组成部分,中国作为四大文明古国之一,为人类社会的进步和发展做出了卓越的贡献,其中陶瓷的发明和发展更具有独特的意义,中国历史上各朝各代有着不同艺术风格和不同技术特点。英文中的”china”既有中国的意思,又有陶瓷的意思,清楚地表明了中国就是”陶瓷的故乡”。早在欧洲人掌握瓷器制造技术一千多年前,汉族就已经制造出很精美的陶瓷。中国是世界上最早应用陶器的国家之一,而中国瓷器因其极高的实用性和艺术性而备受世人的推崇。

随着近代科学技术的发展,近百年来又出现了许多新的陶瓷品种。它们不再使用或很少使用粘土、长石、石英等传统陶瓷原料,而是使用其他特殊原料,甚至扩大到非硅酸盐,非氧化物的范围,并且出现了许多新的工艺。美国和欧洲一些国家的文献已将“Ceramic”一词理解为各种无机非金属固体材料的通称。因此陶瓷的含义实际上已远远超越过去狭窄的传统观念了。

在中国,制陶技艺的产生可追溯到纪元前4500年至前2500年的时代,可以说,汉族发展史中的一个重要组成部分是陶瓷发展史,汉族劳动人民在科学技术上的成果以及对美的追求与塑造,在许多方面都是通过陶瓷制作来体现的,并形成各时代非常典型的技术与艺术特征。

早在欧洲掌握制瓷技术之前一千多年,中国已能制造出相当精美的瓷器。从我国陶瓷发展史来看,一般是把“陶瓷”这个名词一分为二,为陶和瓷两大类。中国传统陶瓷的发展,经历过一个相当漫长的历史时期,种类繁杂,工艺特殊,所以,对中国传统陶瓷的分类除考虑技术上的硬性指标外,还需要综合考虑历来传统的习惯分类方法,结合古今科技认识上的变化,才能更为有效地得出归类结论。

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