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編者按：第六屆理事會(huì)成立以來，中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)通過創(chuàng)新設(shè)立全國(guó)建材行業(yè)重大科技攻關(guān)“揭榜掛帥”、明確建筑材料科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)導(dǎo)向等方式，引導(dǎo)行業(yè)科技創(chuàng)新聚焦到建材“六零”工廠、無機(jī)非金屬“超級(jí)材料”、AI+建材、重大綠色低碳技術(shù)等國(guó)家和行業(yè)迫切需求的原創(chuàng)性、突破性、引領(lǐng)性技術(shù)上來，并取得新成效。為充分展示行業(yè)綠色化、智能化、高端化征途上廣大建材科技工作者取得的創(chuàng)新成果，中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)設(shè)立“矢志創(chuàng)新 科技領(lǐng)航”專欄，陸續(xù)展示獲得2024年建筑材料科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的部分優(yōu)秀獎(jiǎng)項(xiàng)目，希望激勵(lì)建材行業(yè)廣大科技工作者堅(jiān)定理想信念、矢志科技報(bào)國(guó)，為建材行業(yè)綠色低碳安全高質(zhì)量發(fā)展獻(xiàn)智獻(xiàn)力。

項(xiàng)目名稱：水泥氣凝膠仿生序構(gòu)原理與性能提升機(jī)制

完成單位：東南大學(xué)、江蘇蘇博特新材料股份有限公司、蘭州理工大學(xué)

獲獎(jiǎng)?lì)愋停?/span>2024年度建筑材料科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)基礎(chǔ)研究獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)

項(xiàng)目屬于無機(jī)非金屬材料科學(xué)領(lǐng)域，涉及水泥氣凝膠制備機(jī)理研究及水泥氣凝膠的制備技術(shù)開發(fā)。

氣凝膠是世界上密度最小、熱導(dǎo)率最低的固體材料，廣泛應(yīng)用于航空航天、建筑節(jié)能等領(lǐng)域。傳統(tǒng)硅基氣凝膠制備面臨工藝復(fù)雜、成本高等瓶頸，項(xiàng)目創(chuàng)新提出常溫常壓“冷凍-解凍-干燥”工藝制備仿生氣凝膠新理念，通過定向冷凍造孔、水凝膠增黏控孔及水泥膠結(jié)固孔，突破現(xiàn)有制備工藝復(fù)雜、成本高昂、環(huán)境污染等瓶頸，實(shí)現(xiàn)水泥氣凝膠綠色高效與大尺度宏量制備。

項(xiàng)目的主要科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新為：

1. 創(chuàng)建了水泥氣凝膠仿生序構(gòu)理論，揭示了冰模板法構(gòu)筑類墨魚骨微結(jié)構(gòu)仿生原理，豐富了氣凝膠種類，拓展了水泥基材料微結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)與功能精準(zhǔn)調(diào)控的知識(shí)邊界。

2. 發(fā)現(xiàn)了水泥凝膠態(tài)仿生控孔新機(jī)制，提出了膠束誘導(dǎo)光熱響應(yīng)水凝膠構(gòu)筑策略，闡明了C-S-H位點(diǎn)成核在三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)態(tài)聚集和散射機(jī)制，開發(fā)了“透光-隔熱”寬域可調(diào)的水凝膠智能窗體系。

3. 構(gòu)建了水泥基材料三維“透氣不透水”仿荷葉超疏水新方法，探明了納米顆粒的界面微結(jié)構(gòu)修飾、孔結(jié)構(gòu)均化和基體水化增強(qiáng)協(xié)同作用機(jī)制，推動(dòng)混凝土防護(hù)技術(shù)由“表層涂覆”向“基體疏水”方向發(fā)展。

項(xiàng)目發(fā)表SCI論文130余篇，IF大于10的論文40余篇。10篇代表作發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》、《先進(jìn)功能材料》等高水平期刊，包含封面論文、高被引論文3篇，他引共940余次，單篇最高引用430余次；水泥氣凝膠隔熱防爆裝備已獲得聯(lián)合國(guó)危險(xiǎn)品包裝(UN)、中國(guó)民航局等產(chǎn)品認(rèn)證；仿生超疏水成果獲2021年日內(nèi)瓦國(guó)際發(fā)明特別嘉許金獎(jiǎng)；水泥氣凝膠成果登陸央視朝聞天下，被譽(yù)為“新型建材領(lǐng)域的里程碑式突破”。項(xiàng)目顛覆了水泥材料的常規(guī)性能和傳統(tǒng)認(rèn)知，實(shí)現(xiàn)了水泥基多孔材料力學(xué)與功能的變革性提升，推動(dòng)了土木工程材料向高性能、長(zhǎng)壽命、多功能方向快速發(fā)展。

來源：CBMF科技發(fā)展部