新型材料氣凝膠有哪些

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-11-24

氣凝膠誕生于1931年,由Steven.S.Kistler在Nature雜志上發(fā)表《共聚擴(kuò)散氣凝膠與果凍》標(biāo)志著氣凝膠的發(fā)現(xiàn),也正是Kistler通過乙醇超臨界干燥技術(shù),制備出世界上一塊氣凝膠-SiO2氣凝膠。氣凝膠可分為無機(jī)氣凝膠、有機(jī)氣凝膠、混合氣凝膠和復(fù)合氣凝膠。常見的氣凝膠主要是硅氣凝膠、碳?xì)饽z和二氧化硅氣凝膠,新進(jìn)發(fā)展的氣凝膠主要是氧化石墨烯氣凝膠、富勒烯氣凝膠和纖維/二氧化硅氣凝膠。由于SiO2氣凝膠是目前產(chǎn)業(yè)化很成熟的產(chǎn)品,氣凝膠的制備技術(shù)主要為SiO2氣凝膠制備,該類氣凝膠的制備包括兩種方法:干燥法和溶膠-凝膠法。目前產(chǎn)業(yè)化中主要使用的技術(shù)是干燥技術(shù)。濕凝膠經(jīng)超臨界干燥所得到的材料,稱之為氣凝膠。新型材料氣凝膠有哪些

新型材料氣凝膠有哪些,氣凝膠

氣凝膠在航天探測上也有多種用途,在俄羅斯“和平”號空間站和美國“火星探路者”的探測器上都有用到這種材料。氣凝膠也在粒子物理實(shí)驗(yàn)中,使用來作為切連科夫效應(yīng)的探測器。位在高能加速器研究機(jī)構(gòu)B介子工廠的Belle實(shí)驗(yàn)探測器中一個(gè)稱為氣凝膠切連科夫計(jì)數(shù)器(AerogelCherenkovCounter,ACC)的粒子鑒別器,就是一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。這個(gè)探測器利用的氣凝膠的介于液體與氣體之低折射系數(shù)特性,還有其高透光度與固態(tài)的性質(zhì),優(yōu)于傳統(tǒng)使用低溫液體或是高壓空氣的作法。同時(shí),其輕量的性質(zhì)也是優(yōu)點(diǎn)之一。常見氣凝膠廠家現(xiàn)貨氣凝膠有非常好的隔熱效果。

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與傳統(tǒng)絕熱產(chǎn)品比較,納米孔氣凝膠絕熱產(chǎn)品可以用更輕的質(zhì)量、更小的體積到達(dá)等效的隔熱效果。它具有很好的熱穩(wěn)定性、耐熱沖擊性以及隔熱保暖性,可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的礦藏棉,使房子既隔熱又保暖。假如將其用于高層建筑,則可代替一般幕墻玻璃,很大減輕建筑物自重,并能起到防火效果。此外,在管道、爐窯及其它熱工設(shè)備頂用氣凝膠隔熱復(fù)合產(chǎn)品代替?zhèn)鹘y(tǒng)的保溫產(chǎn)品,可很大削減熱能丟失。將納米孔超級絕熱產(chǎn)品氣凝膠運(yùn)用于太陽能熱水器的儲水箱、管道和集熱器,集熱效率可進(jìn)步1倍以上,而熱丟失下降到現(xiàn)有水平的30%以下。并且,運(yùn)用前后可以堅(jiān)持不粉化、不脆化、不老化;不支持霉菌成長,歸納功能長期堅(jiān)持不變;運(yùn)用年限長,可與建筑物保持相同的壽命年限。

硅氣凝膠纖細(xì)的納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有效地限制了局域熱激發(fā)的傳播,其固態(tài)熱導(dǎo)率比相應(yīng)的玻璃態(tài)材料低2—3個(gè)數(shù)量級。納米微孔洞抑制了氣體分子對熱傳導(dǎo)的貢獻(xiàn)。硅氣凝膠的折射率接近l,而且對紅外和可見光的湮滅系數(shù)之比達(dá)100以上,能有效地透過太陽光,并阻止環(huán)境溫度的紅外熱輻射,成為一種理想的透明隔熱材料,在太陽能利用和建筑物節(jié)能方面已經(jīng)得到應(yīng)用。通過摻雜的手段,可進(jìn)一步降低硅氣凝膠的輻射熱傳導(dǎo),常溫常壓下?lián)教細(xì)饽z的熱導(dǎo)率可低達(dá)0.013w/m·K,是熱導(dǎo)率極低的固態(tài)材料,可望替代聚氨脂泡沫成為新型冰箱隔熱材料。摻入二氧化鈦可使硅氣凝膠成為新型高溫隔熱材料,800K時(shí)的熱導(dǎo)率為0.03w/m·K,作為**配套新材料將得到進(jìn)一步發(fā)展。天陽氣凝膠絕熱板隔音減震。

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氣凝膠材料本身具有強(qiáng)度低、脆性高的缺點(diǎn),為了克服這一缺點(diǎn),需要對氣凝膠材料進(jìn)行改性,這是目前很重要的工藝,通過改性可賦予氣凝膠材料不同性能。目前氣凝膠材料改性常用的方法就是摻雜,即加入摻雜劑或者增強(qiáng)/增韌材料,制備復(fù)合氣凝膠材料。復(fù)合氣凝膠材料的制備方法通常有兩種:一種是在凝膠過程前加入摻雜材料;另一種是先制備氣凝膠顆粒或者粉末,再加入摻雜材料和黏結(jié)劑,經(jīng)模壓或注塑成型制成二次成型的復(fù)合體。常用的摻雜材料有玻璃纖維、莫來石纖維、巖棉、硅酸鋁纖,摻雜材料種類的選擇主要依氣凝膠復(fù)合材料的應(yīng)用目的而定。天陽氣凝膠紙A1級防火。絕熱氣凝膠聯(lián)系人

氣凝膠材料厚度1-1.5mm的涂層具有10-20mm厚度的保溫纖維相似的效果。新型材料氣凝膠有哪些

氣凝膠是一種固體物質(zhì)形態(tài),世界上密度很小的固體。密度為3千克每立方米。一般常見的氣凝膠為硅氣凝膠,其極早由美國科學(xué)工作者Kistler在1931年因與其友打賭制得。氣凝膠的種類很多,有硅系,碳系,硫系,金屬氧化物系,金屬系等等。aerogel是個(gè)組合詞,此處aero是形容詞,表示飛行的,gel顯然是凝膠。字面意思是可以飛行的凝膠。任何物質(zhì)的gel只要可以經(jīng)干燥后除去內(nèi)部溶劑后,又可基本保持其形狀不變,且產(chǎn)物高孔隙率、低密度,則皆可以稱之為氣凝膠。新型材料氣凝膠有哪些