氣凝膠(aerogel),別稱為干凝膠。任何物質的凝膠只要可以經干燥后除去內部溶劑后,又可基本保持其形狀不變,且產物高孔隙率、低密度,則皆可以稱之為氣凝膠。
氣凝膠是已知密度最低的人造發(fā)泡物質。他的諸多優(yōu)異特性中熱學方面最受人們重視,也是最具產業(yè)化價值的,被譽為超級隔熱材料。
氣凝膠也具凝膠的性質,即具膨脹作用、觸變作用、離漿作用。
新型氣凝膠的主要成分和玻璃一樣也是二氧化硅,但因為它99.8%都是空氣,所以密度只有玻璃的千分之一。
氣凝膠不論是對國外還是國內都是一個嶄新的領域。
目前,國產氣凝膠市場僅僅剛剛起步,生產企業(yè)寥寥無幾,并且主要產品還較為初級,基本都是生產粉末氣凝膠,能生產復合材料產品的的公司寥寥無幾。但近年來隨著國內氣凝膠企業(yè)逐步增多,實力不斷增強,成本不斷下降,規(guī)模不斷擴大,再得益于國內節(jié)能減排政策推行和經濟體量的的迅速擴大,氣凝膠行業(yè)駛入了快速發(fā)展通道。有硅系,碳系,硫系,金屬氧化物系,金屬系等。一般常見的氣凝膠為硅氣凝膠,但也有碳氣凝膠存在。
氣凝膠新型隔熱材料
1. 航天應用
① 在2018年火星探險時,宇航員們將穿上用更結實更有韌性的新型氣凝膠制造的宇航服。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℃的超低溫。
② 美國的“星塵”號飛船正帶著它在太空中收集彗星微粒。
2. 氣凝膠隔熱材料
在太陽能利用和建筑物節(jié)能方面已經得到應用。通過摻雜的手段,可進一步降低硅氣凝膠的輻射熱傳導。其隔熱保溫上的應用形式,主要為氣凝膠氈、氣凝膠板等。
3. 聲學延遲或高溫隔音材料
由于硅氣凝膠的低聲速特性,它還是一種理想的聲學延遲或高溫隔音材料。
4. 在防彈方面
防彈是新型氣凝膠的重要用途之一。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行測試。根據(jù)試驗情況來看,如果在金屬片上加一層厚約6毫米的氣凝膠,就算炸藥直接炸中,對金屬片也分毫無傷。
5. 在環(huán)境保護及化學工業(yè)方面
環(huán)保也是新型氣凝膠的重要作用??茖W家們將氣凝膠親切地稱為“超級海綿”,可以吸附水中污染物。能吸出水中的鉛和水銀是處理生態(tài)災難的絕好材料。
6. 在儲能器件方面
碳氣凝膠是繼纖維狀活性碳以后發(fā)展起來的一種新型碳素材料,它具有很大的比表面積和高電導率。如在其微孔洞內充入適當?shù)碾娊庖海梢灾瞥尚滦涂沙潆婋姵?,它具有儲電容量大、內阻小、重量輕、充放電能力強、可多次重復使用等優(yōu)異特性。新型保溫隔熱材料氣凝膠的介紹。
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