2020年7月23日，“天问一号”探测器正式开启火星探测征程，目前已累计飞行258天，完成火星环绕工作，计划于今年5月至6月择机实施火星着陆，开展巡视探测。
由于火星表面温度最低可达零下123℃，“天问一号”探测器如何适应极寒气候？此外，火星着陆阶段由发动机产生的高达上千度的高温，如何保证周边电子元器件正常工作？中国航天科工三院306所（下称306所）自主研发的新型隔热保温材料——纳米气凝胶材料起到了关键作用。该技术成果获得了国家科技进步奖、国防技术发明奖和中国专利金奖。
图为技术人员正在展示气凝胶材料 冯飞摄
为进一步了解纳米气凝胶材料的技术研发历程和专利布局情况，4月6日，306所组织新闻媒体进行了实地采访，通过现场讲解、实验展示等形式介绍了306所在气凝胶材料领域的创新历程，总结交流了该所在科技创新、产业化发展等方面取得的成效。
据悉，纳米气凝胶材料是一种具有纳米孔隙结构的高性能隔热材料，独特的三维立体网络结构使其具备了密度轻、导热低、耐温好等良好特性，因而被广泛应用于航天领域，涉及到的航天装备已超过三十个型号，遍及低空、高空、临近空间和深空的各类飞行器。
“为了满足我国‘天问一号’火星探测任务对气凝胶材料超低密度以及超强隔热性能的要求，团队率先开展技术攻关，尝试了上百种配方，将几十个工艺化整为零，确保‘天问一号’上用到的两种气凝胶材料顺利通过物理特性、力学性能、隔热性能和空间耐候性能等四大类验证试验，终于让我们的材料如期赶上了开往火星的航班。”306所副所长张昊在接受本报记者采访时表示，经过前期的基础研究，技术团队已掌握了气凝胶结构可控制备和工程应用的全套技术，相关研究成果先后获得多个奖项。
图为技术人员展示气凝胶材料的优异隔热性能 冯飞摄
近年来，306所持续深耕气凝胶材料技术研发和应用研究，开发出中温型、高温型等多个系列气凝胶产品，广泛应用于航天、新能源汽车、建筑节能等国防和民用领域，年均直接经济效益超过2亿元，实现了航天技术成果向民用领域的有效转化。
“当前，306所在纳米气凝胶防隔热材料领域积极开拓新方向，加大技术投入，引领材料产品升级换代。截至目前，我所在气凝胶相关领域共提交245件专利申请，其中有50余件获得授权。”306所第五技术部预研组组长张恩爽向本报记者介绍，在纳米气凝胶材料研发初期，团队人员围绕微观结构设计、反应原理等方面进行了大量文献检索，探索出可行的工艺方案，并围绕前驱体涉及、制备工艺流程及应用等方面开展有效专利布局，保护创新成果。
据了解，306所作为中国航天科工集团特种材料及工艺技术研究中心，承担了航天科工新材料、新工艺、新技术的发展战略规划和工艺技术研究，并通过发布《306所知识产权管理办法》《306所科技成果转移转化管理办法》等文件，进一步规范知识产权管理工作，推动航天特种材料技术产业化、市场化发展，提升自身核心竞争力。（本报记者 冯飞 实习记者 薛佩雯 通讯员 田少星）
（编辑：晏如 实习编辑：田伊慧）
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