大國不可能永遠做不好發動機！材料獲突破，手能直接摸點火發動機

12月25日，據航天三院306所官方媒體報道，在國家知識產權局與世界知識產權組織聯合舉行的頒獎典禮上，中國航天科工集團下屬的北京航天特種材料及工藝技術研究所（又稱航天三院306所）憑藉其高性能隔熱氣凝膠複合材料工程化應用技術榮獲「中國專利金獎」。這也是該集團公司首次獲此殊榮。據獲獎資料稱，本次航天三院306所獲得中國專利金獎的發明專利「一種高性能隔熱材料及其製備方法」，創新性地從控制微觀結構、降低表面能的角度出發，提出一種全新的製備方法。相關該方法製備的氣凝膠材料具有耐高溫、高效隔熱、成本低廉、綠色環保及工藝性好等特點，耐溫性大幅提升，成功實現了對傳統隔熱材料的升級換代，可廣泛應用於航空、航天、能源和冶金等領域，特別是在長征五號運載火箭、天舟一號貨運飛船等任務中得到成功應用，有效解決了飛行器的熱防護難題，為我國空間技術的發展提供了重要技術保障。

隨著航空航天技術的發展，各種高速飛行器及航空航天發動機對耐高溫熱防護材料提出了更高的需求，高效、輕質的耐高溫隔熱材料是各種熱防護系統的關鍵材料，在民用建築保溫，冶金窯爐節能等領域也有著廣泛的用途。氣凝膠又被稱為「固體煙」，是目前發現的最好的隔熱材料，也別認為是世界上最輕的固體之一。由於氣凝膠具有獨特的開放性多孔結構和連續三維網路，具有極低的密度、高比表面積和高孔隙率，因此也有著廣泛的用途。俄羅斯「和平」號空間站和美國「火星探路者」探測器上，都使用了二氧化硅氣凝膠作為熱防護材料。二氧化硅氣凝膠材料是目前研究較多、且比較成熟的氣溶膠隔熱材料，在使用溫度範圍內具有極佳的隔熱性能，但該材料的耐溫性一般不超過800℃至1000℃，不能用於更高溫度環境下的防隔熱，並且抗衝擊性能有限，不能用於具有航空航天衝擊破壞部位的防隔熱。

航天三院306所研製的纖維增強型輕質氣凝膠複合隔熱材料在1000℃至1200℃的高溫下具有優良的隔熱性能，其力學性能優異、高溫穩定性較好，可長期使用，在航天航空工業、國防軍事工業等領域具有廣泛的應用前景。美軍曾公開發布一段視頻，美軍航母發動機維護人員徒手觸摸加力狀態下的F414-GE-400渦扇發動機尾噴管。而根據美國通用電氣公司（GE）公開的數據，F414發動機是F/A-18E/F「超級大黃蜂」艦載戰鬥機所用動力，其渦輪進口溫度高達1316攝氏度，其開加力時尾部高溫燃氣溫度可達1200℃.據專家推測，除了在結構設計上引入高速常溫空氣進行有效降溫外，還很有可能採用了輕質氣凝膠隔溫材料。

而我國研製的纖維增強型輕質氣凝膠厚度不到一厘米，正面可經受1200℃的火焰噴射，背面依然可以用手摸、用臉貼，完全可以用於我國航空發動機領域，同時也具有極其優良的紅外隱身性能。隨著人們對未來戰爭認識觀念的變化，世界各國對高馬赫數臨近空間飛行器的發展和研究越來越重視。由於頻繁出入大氣層，飛行器上的透波天線罩體或天線窗口受到嚴重的氣動加熱，且承受時間越來越長，為保證飛行器內通訊，雷達等設備正常工作，需在罩體或透波窗口內部增設一種高效隔熱兼具高溫透波功能的隔熱複合材料，而航天三院306所研製的透波氣凝膠隔熱材料在1000℃範圍內表現出良好的耐溫性、介電性能，優異的隔熱性能及較好的力學性能，即既具有雷達天線罩的功能， 又可用做高溫防護材料，大大提高飛行器的使用性能，可在高溫環境下隨時使用雷達進行搜索，跟蹤，導航，通信等任務。

在民用領域，航天三院306所研製的氣凝膠也具有廣泛的用途，其研製的氣凝膠保溫杯是繼抽真空鍍銀玻璃保溫杯，抽真空不鏽鋼保溫杯之後，第三代智能溫控高效保溫杯。該保溫杯是一種能夠將開水迅速降至所需溫度同時又能夠長時間保持該溫度的高效保溫杯。例如對於泡茶用( 如綠茶約80℃ ) 以及兒童奶粉沖調(40 至50℃ )，由於開水溫度過高容易導致茶葉和奶粉中有用成份變質，失去營養價值，同時也無法迅速飲用。而該氣凝膠保溫杯可在數分鐘之內將其降至飲用所需的溫度，並且將該溫度保持一小時左右，然後像正常的保溫杯一樣，溫度緩慢下降，大大提高了實用性，尤其適合老年，嬰幼兒，少年兒童使用。

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