项目名称：高温高强疏水气凝胶材料关键技术与应用

完成单位：南京工业大学、山东省科学院新材料研究所、江苏珈云新材料有限公司

获奖类型：2024年度建筑材料科学技术奖   技术发明奖   一等奖

项目属于无机非金属材料科学技术领域，涉及高性能气凝胶材料的研发与制备。

气凝胶被誉为“世界上最轻的固体”，因其超低的导热系数而在航空航天、新能源、高温工业等领域具有重大应用价值。然而，传统气凝胶材料长期面临强度低、耐温性差、疏水性能弱等难题，核心技术被国外垄断。特别是伴随着国防军工行业高超声速飞行器、国家节能减排战略等重大需求，打破国外技术封锁，研发耐1200℃以上的高温气凝胶材料及热力管道用350℃疏水气凝胶材料，解决气凝胶材料卡脖子关键技术难题成为国家的重大战略需求。针对以上问题，项目团队历经二十余年攻关，该项目突破气凝胶网络结构调控和高温结构稳定性关键技术。

项目的主要发明点为：1. 发明了溶胶粒子成核生长调控、多元前驱体协同凝胶、功能前驱体原位共聚杂化、功能基元骨架晶化等结构调控技术，解决了气凝胶网络结构控制国际难题。2. 基于气凝胶纳米颗粒高温下扩散活化能和迁移动力学的反烧结高温稳定性机理，发明了具有高温、高强、高疏水特性的系列化气凝胶产品，在国际上率先实现380℃疏水气凝胶和1700℃高温高强气凝胶材料的制备和应用。3. 发明了高温高强气凝胶的工业化生产技术，开发了柔性/刚性/弹性等多种纤维复合材料生产工艺及关键成套装备，气凝胶产品生产周期缩短35%，生产成本降低30%，实现了气凝胶系列产品在高温设施、新能源电池等领域的低成本规模化应用。

该项成果获授权中国发明专利41件、美国专利1件，形成了具有完全自主知识产权的核心专利群，打破了国外气凝胶材料技术封锁，解决了我国高温高强疏水气凝胶的卡脖子技术难题，产品广泛应用于热力管道、蒸汽管道、新能源汽车动力电池和高温设施及装备等领域。其中AM1025型陶瓷纤维复合气凝胶隔热片是目前国内唯一一家通过动力电池龙头企业宁德时代审核的气凝胶产品，也是目前国际上较为成熟的耐高温1200℃以上的动力电池电芯热防护产品。近三年新增销售13.3亿元、新增利润1.6 亿元。极大推动了国内气凝胶材料产业从小到大、从大到强，有力支撑了国内高端绝热材料产业发展。

气凝胶微球照片（左图）及耐1000℃陶纤气凝胶毡照片（右图）

来源：科技发展部

编辑：王韶辉

审核：刘新琪、张萌