近期，南京工业大学材料科学与工程学院孔勇教授、沈晓冬教授团队联合南京信息工程大学邵高峰教授，在国际陶瓷领域权威期刊《Journal of the American Ceramic Society》上发表了关于纳米微孔隔热材料的最新突破性研究。团队成功开发出一种兼具高机械强度、极端耐高温、电磁透波与超低热导率的先驱体衍生氮化硅（Si3N4）陶瓷气凝胶，为高超声速飞行器雷达罩及极端环境热管理系统提供了全新的结构功能一体化解决方案。
在高超声速飞行器领域，雷达罩与天线窗口必须承受超过1500°C的严酷气动热载荷，要求材料在具备极低介电损耗以保障通讯透波的同时，还须拥有优异的保温隔热性能以保护内部电子器件。然而，传统多孔氮化硅陶瓷常因微米级孔结构导致热导率偏高，而常规二氧化硅等气凝胶虽然隔热性能突出，却往往力学强度脆弱，难以应对剧烈的机械振动与热震。
为了攻克这一行业难题，研究团队创新性地采用预致密化的间苯二酚-甲醛/二氧化硅杂化气凝胶粉末为原料，通过碳热还原氮化法构建了具有三维互联骨架与优化结晶度的氮化硅气凝胶。测试数据表明，该气凝胶在密度仅为1.02 g/cm3时，抗压强度高达48 MPa，成功打破了传统气凝胶“高孔隙即低强度”的性能瓶颈。
在热管理与透波性能方面，该材料在室温下的热导率低至0.0344 W/(m·K)，纳米级微孔结构极大地抑制了气体分子对流与传热。同时，材料在 2–18 GHz 宽频段内的介电常数仅为 2.19–2.36，介电损耗低至 5.4 x 10-3，表现出卓越的电磁波穿透性能。后续的抗消融实验进一步证实了其优异的抗氧化能力与结构完整性。这一成果有效解决了强度、透波与绝热三者难以兼得的矛盾，对下一代航空航天与高温工业热管理技术的发展具有重要意义。
