北京化工大学开发一种新型的聚酰亚胺气凝胶基三明治结构复合材料

摘要：近日，北京化工大学材料科学与工程学院汪晓东教授/刘欢副教授团队在《Advanced Science》上发表了题为“Sandwich-Structured Fluorinated Polyimide Aerogel/Paraffin Phase-Change C

近日，北京化工大学材料科学与工程学院汪晓东教授/刘欢副教授团队在《Advanced Science》上发表了题为“Sandwich-Structured Fluorinated Polyimide Aerogel/Paraffin Phase-Change Composites Simultaneously Enables Gradient Thermal Protection and Electromagnetic Wave Transmission”的研究论文。该论文报导了一种具有可长时间保温、短时间热冲击梯度防护能力，同时兼具低介电常数和损耗的聚酰亚胺气凝胶基三明治结构的相变复合材料，实现了实现高效的梯度热防护和透波性能。

近年来，随着针对具有热防护和电磁波透过传输同步功能应用的先进功能材料需求日益增加，为了满足这一特殊应用要求，团队开发了一种新型的聚酰亚胺（PI）气凝胶基三明治结构复合材料。这种复合材料是基于单向氟化聚酰亚胺（FPI）气凝胶作为下层，非定向无序PI气凝胶作为中间层，非定向FPI气凝胶/石蜡相变复合材料作为上层。下层具有独特的单向多孔结构和超低介电常数1.04。上层所负载石蜡的潜热容高达242.7 J g-1，具有动态温度调节能力。无序的PI气凝胶中间层的存在可以有效防止石蜡从上层渗漏到下层。通过三层功能层的合理整合，所开发的三明治结构复合材料不仅可以为热物体提供长时间的梯度热保护，而且还具有优异的透波能力，可以在两个电磁屏蔽电子设备之间建立通讯。基于FPI气凝胶及其复合材料与PCM的创新分层集成，本研究为开发先进功能材料及其结构设计提供有价值的见解，在飞机、航天器、雷达系统和卫星通信隔热透波方面具有潜在的应用前景。