烟台研究院科研团队自主研发“深冷护盾” 突破航天材料技术壁垒

近日，烟台研究院先进合成高分子材料团队自主研发的“聚醚杂化POSS增韧环氧树脂技术”，正式与哈尔滨镁贝森科技有限公司达成转让协议，实现转化。

该技术颠覆性地引入聚醚杂化接枝笼型聚倍半硅氧烷（POSS），成功打造出一种可在-196℃超低温条件下依然保持极高韧性与可靠性的环氧复合材料。

在太空探索任务中，航天器构件须直面-196℃至50℃的剧烈温变、高真空与强辐照等多重极端环境考验。长期以来，环氧树脂凭借其卓越的力学性能、成熟的工艺性与优异的抗辐照能力，成为太阳能电池设备、动力引擎部件及飞船外壳的核心材料。然而，其本质脆性与耐冷热疲劳性能的不足，严重制约了深空探测装备的发展。传统增韧路径往往以牺牲强度、刚度换取韧性提升，这一矛盾始终是航天材料领域亟待突破的技术壁垒。

科研团队依托POSS独特的杂化结构——内核为刚性Si-O无机笼型骨架，外缘可精准修饰有机官能团，巧妙构建出“有机－无机”协同的纳米增韧体系。POSS粒径仅1-3纳米，与聚合物链尺寸完美匹配，融无机刚性、热稳定性与有机柔韧性于一体。团队进一步通过分子模拟与结构设计，在POSS八顶点高效接枝聚醚链段，形成高度舒展的杂化架构。该设计一举突破传统增韧中“高韧必低强”的困局，实现了超低温环境下应力均匀分散与抗裂纹扩展能力的双重飞跃。

实测数据表明，该材料在-196℃至50℃的极端交变温域内，展现出卓越的韧性保持率与尺寸稳定性，其超低温性能远超传统胺固化环氧体系，堪称“深冷护盾”。这不仅使其成为深空探测器、低温液贮箱、航天支承结构等关键部件的理想材料，更为液氢储运、超导装置等民用高端装备领域带来全新可能。

聚醚杂化POSS增韧环氧树脂技术的重大突破与成功转化，不仅彻底打通了长期制约深空探测发展的极端环境材料关隘，更彰显我院在高性能复合材料领域从前沿基础研究到工程应用转化的全链条原始创新能力。其所迭代与催生的不止于单一材料，更是一条贯穿“材料—工艺—装备—产业”的开创性技术路径与协同生态，为未来深空探测、月球基地建设、低温推进剂贮存以及超导磁体、量子计算等新一代尖端装备的发展，注入材料支撑与战略底气。