科学网—南京工业大学崔升课题组：高熵硅酸盐气凝胶复合结构设计实现超高温热稳定与高效隔热性能-清华大学出版社学术期刊的博文
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2026-2-12 10:33
| 个人分类: JAC | 系统分类: 论文交流
原文出自 Journal of Advanced Ceramics ( 先进陶瓷 ) 期刊
Cite this article:
Shang S, Fan Z, Fang J, et al. High entropy silicate ceramic aerogels with excellent thermal stability up to 1600 °C and their fiber-reinforced composites for high temperature insulation. Journal of Advanced Ceramics , 2026, 15(1): 9221217. https://doi.org/10.26599/JAC.2025.9221217
文章 DOI ： 10.26599/JAC.2025.9221217
ResearchGate ： High entropy silicate ceramic aerogels with excellent thermal stability up to 1600 °C and their fiber-reinforced composites for high temperature insulation
一、研究背景
随着航空航天、高端装备制造等领域的快速发展，极端高温环境对隔热材料的性能提出了更高要求。传统隔热材料在高温条件下容易发生烧结和结构失稳，难以实现长期可靠服役。陶瓷气凝胶因其超低密度和优异的隔热性能，被认为是极具潜力的新一代高温隔热材料，在热防护系统和高温装备中受到广泛关注。
然而，现有陶瓷气凝胶的纳米结构在高温下易发生烧结，导致尺寸稳定性和隔热性能显著下降，这成为其工程应用的主要瓶颈。近年来，研究人员尝试通过成分调控和结构设计提升其高温稳定性，但在超高温和极端环境下仍难以兼顾结构稳定性、隔热性能与力学可靠性。因此，发展一种能够在极端高温条件下长期稳定服役的新型陶瓷气凝胶材料，仍是高温隔热领域亟待解决的关键科学与工程问题。
二、文章亮点
1 ）亮点 1
本研究将高熵设计理念引入陶瓷气凝胶体系，选用多种耐高温稀土元素协同构建高熵单硅酸盐结构，成功制备出兼具轻质与高温稳定性的陶瓷气凝胶材料。得益于高熵效应带来的相稳定增强与扩散抑制作用，该材料在 1600 ℃ 条件下退火 2 小时仍未发生明显烧结，突破了传统陶瓷气凝胶在高温环境中易结构失稳的技术瓶颈，展现出优异的高温热稳定性。
2 ）亮点 2
在此基础上，研究进一步构筑了纤维增强陶瓷气凝胶复合材料，在保持超低热导率的同时显著提升了力学可靠性。该复合材料可在 −196 至 1300 ℃ 的宽温区极端环境中稳定服役，经火焰烧蚀、高温热循环及大变形压缩后仍保持结构完整和性能稳定，为航空航天等极端环境下高温隔热材料的工程应用提供了新的解决方案。
三、作者及研究团队简介
崔升 ，南京工业大学教授、博导，主要科研方向为高温绝热材料、光电功能材料、气凝胶复合材料等。
杨建 ，南京工业大学教授、博导，主要科研方向为微波功能材料、先进陶瓷、电化学储能材料等。
尚思思（第一作者） ，南京工业大学材料科学与工程学院在读博士生，主要研究方向为气凝胶高温隔热材料
《先进陶瓷（英文）》（ Journal of Advanced Ceramics ） 期刊简介
《先进陶瓷（英文）》于 2012 年创刊， 清华大学 主办， 清华大学出版社 出版， 清华大学新型陶瓷材料全国重点实验室 提供学术支持，创刊主编为中国工程院院士、清华大学李龙土教授，主编为中国科学院院士、清华大学林元华教授、苏州国家实验室周延春教授、广东工业大学林华泰教授和哈尔滨工业大学张幸红教授。该刊主要发表先进陶瓷领域的高质量原创性研究和综述类学术论文，涉及先进陶瓷的制备、结构表征、性能评价的各个细节，尤其侧重新材料研制和先进陶瓷基础科学研究等重要方面，致力于在世界先进陶瓷领域搭建学术交流平台，引领和促进先进陶瓷学科的发展。已被 SCIE 、 Ei Compendex 、 Scopus 、 DOAJ 、 CSCD 等数据库收录。现为月刊， 2025 年发文量为 202 篇； 2025 年 6 月发布的影响因子为 16.6 ，连续 5 年位列 Web of Science 核心合集“材料科学，陶瓷”学科 33 种同类期刊第 1 名； 2024 年 11 月入选“中国科技期刊卓越行动计划二期”英文领军期刊项目； 2025 年入选中国科学院文献情报中心期刊分区表材料科学 1 区 Top 期刊。 2023 年起，本刊结束与国际出版商的合作，改由清华大学出版社自主研发、拥有自主知识产权的科技期刊国际化数字出版平台 SciOpen 独家发布，标志着该刊结束多年来“借船出海”的办刊模式，回归本土独立运营，也是我国优质英文期刊中最早回归国产平台的期刊之一。
期刊主页： https://www.sciopen.com/journal/2226-4108
投稿地址： https://mc03.manuscriptcentral.com/jacer
期刊 ResearchGate 主页： https://www.researchgate.net/journal/Journal-of-Advanced-Ceramics-2227-8508
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