2024-12-06 03:03:50
氣凝膠起初是由S.Kistler命名,由于他采用超臨界干燥方法成功制備了二氧化硅氣凝膠,故將氣凝膠定義為:濕凝膠經(jīng)超臨界干燥所得到的材料,稱之為氣凝膠。在90年代中后期,隨著常壓干燥技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,90年代中后期普遍接受的氣凝膠的定義是:不論采用何種干燥方法,只要是將濕凝膠中的液體被氣體所取代,同時(shí)凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本保留不變,這樣所得的材料都稱為氣凝膠。氣凝膠的結(jié)構(gòu)特征是擁有高通透性的圓筒形多分枝納米多孔三位網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),擁有很高孔洞率、極低的密度、高比表面積、超高孔體積率,其體密度在0.003-0.500g/cm-3范圍內(nèi)可調(diào)。(空氣的密度為0.00129g/cm-3)。氣凝膠絕熱板是一種柔性、高效保溫的隔熱材料。上海綠色氣凝膠誠信服務(wù)
炭氣凝膠極大的特點(diǎn)就是其在惰性及真空氛圍下高達(dá)2000℃的耐溫性,石墨化后耐溫性能甚至能達(dá)到3000℃,而且炭氣凝膠中的炭納米顆粒本身就具備對紅外輻射**的吸收性能,從而產(chǎn)生類似于紅外遮光劑的效果,因此其高溫?zé)釋?dǎo)率較低。但是在有氧條件下,炭氣凝膠在 350℃以上便發(fā)生氧化,這使得其在高溫隔熱領(lǐng)域的應(yīng)用受到了極大地限制。隨著 SiC、MoSi2、HfSi2、TaSi2等高抗氧化性涂層的發(fā)展, 在炭氣凝膠材料表面涂覆致密的抗氧化性涂層,阻止氧氣的進(jìn)一步擴(kuò)散,將使該材料具備極大的應(yīng)用前景。碳化物材料具備**的抗氧化性能,但是其本身熱導(dǎo)率較高,將其制成含有三維立體網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的氣凝膠,可以極大地降低材料的熱導(dǎo)率,進(jìn)一步提高材料的隔熱性能。目前國內(nèi)外對于碳化物氣凝膠的研究還相對較少,特別是對于成形性良好的塊狀碳化物氣凝膠的研究尚處于初始階段,對于其作為高效隔熱材料的研究也較為匱乏,限于對該材料的制備與表征。上海購買氣凝膠售后服務(wù)氣凝膠也被叫做“凍結(jié)的煙”或“藍(lán)煙”。
氣凝膠其他用途:1、制作火星探險(xiǎn)宇航服:2002年,美國宇航局成立了一家公司,專門生產(chǎn)更結(jié)實(shí)更有韌性的氣凝膠。美國宇航局2013年已經(jīng)確定,在2018年火星探險(xiǎn)時(shí),宇航員們將穿上用新型氣凝膠制造的宇航服。該公司的科學(xué)家馬克·克拉杰沃斯基說,只要在宇航服中加入一個18毫米厚的氣凝膠層,那么它就能幫助宇航員扛住1300℃的高溫和零下130℃的低溫。“這是我見過的極有效的恒溫材料?!瘪R克如是說。2、防彈不怕被炸:防彈是新型氣凝膠的第二個重要用途。美國宇航局的這家公司正在對用氣凝膠建造的住所和軍車進(jìn)行測試。根據(jù)試驗(yàn)室的試驗(yàn)情況來看,如果在金屬片上加一層厚約6毫米的氣凝膠,那么,就算直接炸中,對金屬片也分毫無傷。
SiO2氣凝膠是目前隔熱領(lǐng)域研究極多也是較為成熟的一種耐高溫氣凝膠,其孔隙率高達(dá)80%~99.8%,孔洞的典型尺寸為1~100nm,比表面積為 200~1000m2/g,而密度可低達(dá)3kg/m3,室溫?zé)釋?dǎo)率可低達(dá)12mW/(m·K)。SiO2氣凝膠材料通常是將與 紅外遮光劑以及增強(qiáng)體進(jìn)行復(fù)合,以提高SiO2氣凝膠的隔熱和力學(xué)性能,使其既具有實(shí)用價(jià)值的納米孔超級絕熱材料,同時(shí)還兼有良好的隔熱和力學(xué)性能,主要應(yīng)用于航空航天、電子、建筑、家電和工業(yè)管道等領(lǐng)域的保溫隔熱。常用的紅外遮光劑有碳化硅、TiO2(金紅石型和銳鈦型)、炭黑、六鈦酸鉀等;常用的增強(qiáng)材料有陶瓷纖維、無堿超細(xì)玻璃纖維、多晶莫來石纖維、硅酸鋁纖維、氧化鋯纖維等。氣凝膠材料修復(fù)和恢復(fù)簡捷,維護(hù)費(fèi)低。
氣凝膠的絕熱原理是什么呢?1.對流:當(dāng)氣凝膠資猜中的氣孔直徑小于70nm時(shí),氣孔內(nèi)的空氣分子就失去了自在活動的才能,相對地附著在氣孔壁上,這時(shí)產(chǎn)品處于近似真空狀況;2.輻射:因?yàn)闅饽z內(nèi)的氣孔均為納米級氣孔再加產(chǎn)品自身極低的體積密度,使產(chǎn)品內(nèi)部氣孔壁數(shù)目趨于“無量多“,關(guān)于每一個氣孔壁來說都有遮熱板的效果,因此發(fā)生近于”無量多遮熱板“的效應(yīng),從而使輻射傳熱下降到近乎低極限;3.熱傳導(dǎo):因?yàn)榻跓o量多納米孔的存在,熱流在固體中就只能沿著氣孔壁傳遞,近于無量多的氣孔壁構(gòu)成了近于“無量長途徑”效應(yīng),使得固體熱傳導(dǎo)的才能下降到挨近低極限。天陽氣凝膠絕熱板抗拉抗裂。上海碳海綿氣凝膠
氣凝膠因其半透明的色彩和超輕重量,有時(shí)也被稱為“固態(tài)煙”或“凍住的煙”。上海綠色氣凝膠誠信服務(wù)
氣凝膠這種新材料密度為3.55千克每立方米,為空氣密度的2.75倍;干燥的松木密度(500千克每立方米)是它的140倍。這種物質(zhì)看上去像凝固的煙,但它的成分與玻璃相似。由于它的密度極小,用于航空航天方面非常合適。美宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,該實(shí)驗(yàn)室瓊斯博士研制出的新型氣凝膠,主要由純二氧化硅等組成。在制作過程中,液態(tài)硅化合物首先與能快速蒸發(fā)的液體溶劑混合,形成凝膠,然后將凝膠放在一種類似加壓蒸煮器的儀器中干燥,并經(jīng)過加熱和降壓,形成多孔海綿狀結(jié)構(gòu)。瓊斯博士獲得的氣凝膠中空氣比例占到了99.8%。上海綠色氣凝膠誠信服務(wù)