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【成电EMC2论坛 第044期】新型超轻韧石墨烯/纳米陶瓷复合气凝胶防护材料研究进展
发布日期:2019-10-30作者:阅读次数:

题目:新型超轻韧石墨烯/纳米陶瓷复合气凝胶防护材料研究进展



主讲人: 张强强 兰州大学教授

  :  2019111日(周五)15:00-16:30

  :  清水河校区宾诺咖啡(经管学院一楼)


主讲人简介:    
    张强强,兰州大学教授,1987年出生,甘肃省杰出青年基金获得者,入选2018年“博新计划”。2006-2016年期间先后在哈尔滨工业大学获得学士、硕士和博士学位,导师王光远院士和李惠教授,2014-2016年在美国普渡大学机械工程系开展CSC联合培养学术交流。中国工程院“3D打印材料及应用发展战略研究”专家成员(2017-2018),中国混凝土与水泥制品协会-3D打印分会理事,甘肃省材料学会理事,江苏省三维打印装备与制造重点实验室学术委员会委员、甘肃省科技评审专家,担任AM等十余种SCI期刊审稿人。在ScienceAdvanced Materials等高水平学术期刊发表SCI论文27篇。研究成果被ScienceNature Reviews Materials等高水平期刊亮点报道并引用累计1000余次,H-index=20ESI高被引论文2篇,参编专著1部,译著2部。主要研究方向:超轻韧新型气凝胶防护材料、3D打印多尺度智能制造、三维石墨烯超材料等。目前主持负责国家自然科学基金、甘肃省杰出青年科学基金、博士后创新人才支持计划项目、国防科技项目10余项。


讲座内容:

气凝胶是一种具有纳米多孔结构的新型超材料,在热学、电学、力学、声学等领域显示许多奇特的性能,《Science》将其列入20世纪90年代以来10大热门科学技术之一,是国防装备与工业民用设施重要的特种防护超材料。本研究首先基于原位自组装、低温定向冷铸、3D打印构筑等工艺实现了三维石墨烯气凝胶超材料多尺度结构化设计以及多功能化拓展,具备中低温超弹性、超隔热等特性,可以为中低温特种装备防护提供支持。其次,基于纳米沉积与原位复合工艺,实现了石墨烯基底与纳米氧化物陶瓷的有效复合,通过微观上构建的“纳米陶瓷-石墨烯夹芯-纳米陶瓷”三明治复合弹性单元和有序排列的多级结构,实现石墨烯与纳米尺度陶瓷材料协同韧化和增强机制,显著提升了石墨烯气凝胶的耐高温范围,可以为中高温防护提供材料支持。最后才用模板法多尺度结构化设计和三维石墨烯气凝胶模板化制备合成了同时具有强大的机械和热学稳定性陶瓷气凝胶材料。具备超轻、超韧和超级隔热三大特点,很好解决了陶瓷气凝胶存在的极端热-力耦合条件的脆性等问题,有望在高超飞行等极端服役场环境得到广泛应用。




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