港媒：把美国航天材料价格打下来中国科学家新技术成本降1000倍

  中国科学家发展了一种新的硅碳化泡沫生产方法，将成本从几百到几千美元 / 升降至仅 0.70 美元 / 升，同时提高了生产速度。这种泡沫以其高孔隙率和卓越的保温性能而闻名，曾被 NASA 等太空机构用于太空船舶。

  新技术通过快速燃烧反应将硅粉和聚四氟乙烯（PTFE）混合物转化为泡沫，这种方法比传统的化学蒸汽沉积和碳热还原方法更节约时机和成本，且能在几秒钟内达到 1800 摄氏度，产生 16 升 / 分钟的泡沫。得到的 SiC 泡沫具有高达 99.6% 的孔隙率，高的压缩性和可逆性，能在空气中 1000 摄氏度以及氩等惯性氛围中 1700 摄氏度下保持其保温性能，超过了其他轻质保温材料如硅胶泡沫。

  在中国，这种先进的泡沫已被用于天问一号任务引擎的绝缘、嫦娥四号探测器的热电 celle 以及长征五号火箭的高温燃料系统等重要航天项目。研究人员对这一技术的大规模生产和广泛工程应用持乐观态度。

  近年来，中国科学家在航天领域取得了一项革命性的技术突破。他们成功将一种极轻固体材料——气凝胶的生产所带来的成本大幅度降低，使得这一材料的应用更加广泛。

  气凝胶因其高孔隙率和卓越的绝缘性能，被航天机构如NASA大范围的使用在航天器中，但其高昂的制造成本一直是限制其大规模应用的瓶颈。

  早在2005年，NASA用于航天器的气凝胶每升的成本高达1000美元。尽管合成技术的进步使得这一价格会降低，但高性能的碳化硅（SiC）气凝胶仍然非常昂贵，每升价格从几百美元到几千美元不等。

  然而，中国研究人员最近宣布，他们已成功将SiC气凝胶的生产所带来的成本降低到每升仅0.70美元，这几乎是原成本的百分之一。

  这一惊人的成本下降得益于中国科学院物理与化学技术研究所研究团队和清华大学材料科学与工程学院研究团队合作研究。他们通过一种全新的燃烧合成技术，实现了这一目标。

  该方法采用硅粉和聚四氟乙烯（PTFE）混合物进行快速燃烧反应，温度瞬间达到1800摄氏度，使材料体积膨胀1076%，以每分钟16升的速度生成海绵状气凝胶。

  这种燃烧反应不仅高效，且一旦点燃便可自持，无需额外能源，整一个完整的过程简单且能耗低。这与传统的化学气相沉积和碳热还原方法相比，极大地节省了时间和成本。

  新型SiC气凝胶的孔隙率高达99.6%，具有极高的压缩性和可逆性。在实验中，一张SiC气凝胶纸可以轻松恢复被弯曲和卷曲的形状。同时，该材料在空气中可耐受高达1000摄氏度的温度，在惰性气体如氩气中则可耐受高达1700摄氏度的高温，显著优于其他轻质绝热材料如二氧化硅气凝胶，这些材料在700摄氏度以上便会失效。

  在中国，先进的气凝胶材料已经被大范围的应用于诸如天问一号任务发动机、嫦娥四号探测器热电池和长征五号火箭高温燃料系统等重大航天项目中。随着新技术的应用，气凝胶材料的生产所带来的成本和时间将进一步减少，使得其在航天领域的应用前景更加广阔。

  研究团队表示，这项技术突破为SiC气凝胶的大规模生产和广泛的工程应用开辟了一条新路。他们对使用这一方法实现SiC气凝胶的批量生产充满信心，并相信这一技术突破将使陶瓷气凝胶在日常生活、工业和极端条件下的探索中有更广泛的应用。

  这一研究成果不仅标志着中国在气凝胶生产技术上的重大进步，更展示了中国在航天材料领域的全球影响力。这一突破也进一步证明了中国科学家在高新技术领域的创新能力，表明中国在全球科学技术竞争中正扮演着逐渐重要的角色。

  随着中国科学家不断取得技术突破，未来将有更多高性能、低成本的材料应用到所有的领域。无论是在航天、工业，还是在日常生活中，气凝胶等材料都将发挥逐渐重要的作用。中国科技的发展不仅提升了国家实力，也为全球科学技术进步做出了贡献。

  在前文中，我们探讨了中国科学家在气凝胶技术上取得的重大突破以及这一技术在航天领域的应用。然而，这一技术的影响远不止于此。气凝胶技术的进步不仅仅是一次单纯的技术更新，更是全球科技竞争格局中的一次重要胜利，体现了中国在高新材料领域的迅速崛起。

  首先，气凝胶技术的成功应用为多个产业带来了革命性的变化。传统上，气凝胶由于成本高昂，其应用范围被严格限制在高端领域，如航天和国防工业。然而，随着生产成本的极大降低，气凝胶材料开始逐步向民用市场渗透。

  例如，建筑行业可以利用气凝胶的绝热特性打造更加节能的建筑材料，而电子工业则可以通过气凝胶提升芯片的散热性能。这些应用将推动多个行业的发展，使得气凝胶成为未来高科技领域的重要支柱。

  这一技术突破还标志着中国在全球科技竞争中的新定位。过去，西方国家尤其是美国，一直在高新技术领域占据主导地位。中国虽然在许多领域取得了显著进步，但在某些关键技术上仍存在一定差距。然而，气凝胶技术的突破表明，中国不仅有能力在这些关键领域迎头赶上，甚至在某些领域实现领先。

  以气凝胶为例，中国科学家不仅成功突破了生产成本的瓶颈，还在材料性能上取得了显著提升，这意味着中国在这一领域的技术水平已经达到了世界领先水平。这种进步不仅仅是科技实力的体现，更是中国综合国力提升的象征。

  气凝胶技术的突破也可能对国际关系产生深远影响。高新材料技术一直是大国博弈的重要领域，尤其是在全球供应链日益复杂和紧张的背景下，拥有核心技术的国家将占据更多的战略主动权。

  中国在气凝胶技术上的领先地位，使其在国际科技竞争中占据了有利位置，并可能改变全球科技合作与竞争的格局。

  此外，随着中国科技实力的提升，越来越多的国家可能会选择与中国进行更深入的合作。这不仅有助于推动全球科学技术进步，也将为中国带来更多的国际影响力和话语权。在这个过程中，中国可以进一步巩固其在全球科学技术舞台上的重要地位。

  展望未来，气凝胶技术的突破仅仅是中国科技崛起的一个缩影。随着中国不断加大在科研领域的投入，并不断培养和吸引顶尖人才，我们有理由相信，中国将在更多高新技术领域实现突破。这不仅将推动中国自身的发展，也将为全球科学技术进步贡献更多中国智慧。

  中国的科技发展不仅仅是为了自身的利益，更是为了推动全球科学技术的进步。在这个全球化的时代，各国科技的发展应该是合作共赢的过程。中国通过自身的努力和创新，不仅在全球科学技术竞争中占据了一席之地，也为其他国家提供了一个值得借鉴的发展模式。

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