强强联合，清北科学家合作制备高性能陶瓷海绵材料

科技的发展促进了高性能、多元化材料的发展，陶瓷海绵材料因具有低密度、高气孔率、高比表面积以及优异的热学/化学稳定性，已被广泛地应用于热绝缘，水处理，催化剂载体、过滤及轻质结构件等领域。

但是，陶瓷材料的固有脆性和高温体积收缩、以及制备工艺的复杂性等因素限制了其应用，因此，迫切需要开发一种简便、低成本且有利于工业化生产的方法，来制备具有优异的柔韧性，高可压缩性以及高低温抗性的陶瓷海绵材料。

面对这一极具挑战性的任务，清华、北大国内两大最高学府的科研人员强强联合，合作开发了一种简单、低成本、可扩展的方法，成功制造出高度可压缩，耐高温的SiO₂-Al₂O₃复合陶瓷海绵（SAC海绵）。

该方法主要包括三个步骤：制备聚乙烯醇（PVA）-TEOS-AlCl₃溶胶-凝胶溶液，溶胶-凝胶溶液的吹塑纺丝和初纺PVA的煅烧-SiO₂-Al₂O₃复合（PSAC）海绵。这些SAC海绵具有层状结构，在高达80％的应变下表现出高可压缩性，在50％的应变下具有600个循环的高压缩抗疲劳性。层状结构和陶瓷组件还为SAC海绵提供了强大的耐火性，从-196°C到1000°C的温度不变压缩回弹力。此外研究人员通过将鲜花放在厚度30 mm的SAC海绵上，并使用酒精灯加热的实验检验了SAC海绵的隔热性能，结果发现，加热5分钟后，花上的大多数花瓣保持新鲜，这表明SAC海绵是良好的隔热材料以及出色的隔热性能。另外，研究证明密度为20 mgcm^-3且厚度为29 mm的轻质SAC海绵具有出色的吸声性能（NRC为0.77）。

这一技术制备超高耐温性、高压缩性的各向异性层状SAC海绵材料将为隔热、过滤、催化、透波等领域的发展提供新思路。

参考文献：Jia, C., Li, L., Liu, Y. et al. Highly compressible and anisotropic lamellar ceramic sponges with superior thermal insulation and acoustic absorption performances. Nat Commun 11, 3732 (2020).DOI: 10.1038/s41467-020-17533-6