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  近来，“2023年度江苏省职业范畴十大科技展开”遴选效果发布，江苏先进无机功用复合资料协同立异中心主任、南京工业大学资料科学与工程学院沈晓冬教授团队联合江苏珈云新资料有限公司完结的“高功能硅基气凝胶资料及制品开发与规模化使用技能”效果当选“新资料化工纺织范畴”十大科技展开。

  新能源轿车离不开新能源动力电池，可是动力电池一个电芯发生热失控，会敏捷向其它电芯延伸，整个动力电池包从冒烟到爆破仅数秒。怎么有效地阻断单个电芯热失控后向其它电芯的热延伸？沈晓冬教授团队世界创始并量产了耐1200℃高温氧化硅气凝胶资料并成功使用于动力电池芯组间的隔热，为芯组穿上了高功能“隔热服”，为人民生命安全构筑了安全“防火墙”。

  自20世纪30年代诞生之日起，气凝胶就是明星资料，20世纪90年代起更享有“十大新资料之首”美誉，是支撑航空航天、化工、修建等范畴展开的要害新资料。

  气凝胶是一种具有三维纳米多孔网状结构的纳米资料，具有低密度、高比表面积和低热导率等优异功能。“气凝胶纳米网状骨架中超99%是由空气填充的孔隙。”沈晓冬教授介绍说，空气是热的不良导体，同时气凝胶中的空气被纳米孔绊住了“脚”无法活动，因而导热力较之空气更低，成了隔热“明星”。

  2005年前，“专情”于硅酸盐水泥研讨的沈晓冬，被气凝胶超级隔热的光环所招引，承当国家使命开端研讨同属硅酸盐资料的氧化硅气凝胶。

  “气凝胶基体过分软弱，无法独立自主，有必要凭借增强体的结构强度。”小组成员孔勇副教授介绍，怎么样进步氧化硅气凝胶高温结构稳定性，沈晓冬提出引进耐高温陶瓷作基材的新创意。“抱负的三维纳米多孔网状结构正在朝着等待的姿态构成，可是此刻充溢纳米孔隙的是酒精而非空气，还不是真实的气凝胶。”

  实验标明，纳米孔隙中浸透的液体在别离时会发生巨大张力，这会让网状结构面对崩塌的危险。“就好像湿了的衣服晒干简单起皱褶、变形。”沈晓冬教授形象地介绍道，湿衣服中的水蒸腾相变（从液相变为气相）时存在气-液界面，由此发生张力，使衣服变形。怎么有效地维护气凝胶薄如蝉翼的网状结构？“唯有在不发生相变的情况下，气体直接代替液体，才干抹除张力，防止网状结构崩塌。”

  操控高压釜内的介质（二氧化碳）在临界温度和临界压力之上，即“超临界状况”，这时二氧化碳状况介于气相和液相之间，用于代替气凝胶网状结构中的酒精没有液—气相变，也不存在具有损坏性的张力。研讨团队使用这一特色，在超临界状况下“秒”抽酒精，由超临界二氧化碳直接代替酒精入驻孔隙，很好的维护了凝胶的网状结构。

  “咱们在动力电池两个电芯之间放入研制的耐高温氧化硅气凝胶资料，通过引爆一块电芯来查验气凝胶对相邻电芯的维护才能，验证气凝胶能否成功阻挠热延伸。”小组成员仲亚副教授开心肠介绍说，通过屡次实验发现，电芯被引爆后高达1200℃的火焰没有损坏气凝胶“防火墙”，伤及其他电芯。

  2023年5月，团队研制的耐1200℃新式气凝胶产品“横空出世”，并在江苏珈云新资料有限公司（珈云新材）完结A轮融资，完成了高功能氧化硅气凝胶系列新产品量产。珈云新材副总经理滕凯明博士介绍说，团队的研讨效果为职业公司可以带来了“福音”，新式气凝胶产品和技能在轿车动力电池和储能电池隔热防护、高温设备和热力管道保温节能等范畴使用，取得了杰出的社会效益和经济效益。

  “作为高校科技工作人员会继续展开气凝胶资料基础研讨、按照国家和职业需求不断霸占要害技能、建造气凝胶资料知识产权和规范系统，培育专业人才、着力推进技能转化、制作有‘生命力’的高功能产品。”沈晓冬表明。“咱们研制的效果突破了氧化硅气凝胶资料存在的耐高温功能差的世界性难题，建立了完好的自主知识产权系统。”小组成员吴晓东博士骄傲地说。