气凝胶诞生于1931年,由Steven.S.Kistler在Nature杂志上发表《共聚扩散气凝胶与果冻》标志着气凝胶的发现,也正是Kistler通过乙醇超临界干燥技术,制备出世界上一块气凝胶-SiO2气凝胶。气凝胶可分为无机气凝胶、有机气凝胶、混合气凝胶和复合气凝胶。常见的气凝胶主要是硅气凝胶、碳气凝胶和二氧化硅气凝胶,新进发展的气凝胶主要是氧化石墨烯气凝胶、富勒烯气凝胶和纤维/二氧化硅气凝胶。由于SiO2气凝胶是目前产业化很成熟的产品,气凝胶的制备技术主要为SiO2气凝胶制备,该类气凝胶的制备包括两种方法:干燥法和溶胶-凝胶法。目前产业化中主要使用的技术是干燥技术。天阳气凝胶保温毡是保温材料领域抗压强的材料。北京有哪些气凝胶价格多少
气凝胶防爆机理:由于气凝胶基体多孔材料的黏性耗散作用,使得冲击波在多孔材料中会出现衰减和弥散的现象。在产生的高速冲击过程中,气凝胶中的气体在瞬间难以逸出,气体分子之间以及气体分子与孔壁之间发生剧烈的碰撞。由于空气分子的自由程为70nm,气凝胶平均孔径为20nm左右,气凝胶孔壁与孔内空气分子之间的距离要远小于空气分子平均自由程,高比表面积增加了气凝胶基体孔壁与空气分子碰撞的概率,并相应降低了空气分子之间相互碰撞的概率。在冲击波造成的高速压缩过程中,空气分子与气凝胶基体孔壁之间的碰撞要比空气分子之间的高速碰撞更加剧烈。气体与孔壁碰撞引起的流动阻力以及气孔中空气分子之间的碰撞阻力会导致气孔内压力随之增大。材料变形越快,气体分子往外逸出越困难,孔洞内压越高,气凝胶基体消耗的冲击波能量也越多。由于气孔内部各个方向上的应力近似相等,所以气凝胶内的气体将轴向的压应力转化为各个方向上的应力,即气凝胶内的应力状态发生改变,从而起到了良好的防护作用。凝胶气凝胶评价标准天阳气凝胶纸隔热性能优越,隔热性能是传统材料的3~5倍。
气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量,有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。这种新材料看似脆弱不堪,其实非常坚固耐用,能承受1400摄氏度的高温。气凝胶的这些特性在航天探测上有多种用途。俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器上,都用到了气凝胶材料。美国国家宇航局研制出的一种新型气凝胶,由于密度只有每立方厘米3毫克,曾作为“世界上密度极低的固体”入选《吉尼斯世界纪录》。2013年2月27日,中国浙江大学高分子科学与工程系实验室的研究团队制作,由高超教授(中国)领导制作的石墨烯气凝胶,密度为0.16mg/cm³。创造了新的吉尼斯世界纪录。该材料于2013年2月27日在《自然》杂志上公布。
家用电子电器绝热保温材料种类繁多,目前市面上出现的极新的隔热保温材料气凝胶,可以说是代替传统隔热保温材料的极好材料。气凝胶具有优良的隔热性能和很好的施工性能,可用于仪器设备、电热元件的绝缘和隔热。很高可用于1000℃左右的保温环境,不仅如此,气凝胶隔热保温材料优良的保温绝缘性能还体现在以下几个方面:低导热系数,常温下导热系数0.018W/m·k;优良的憎水性能,憎水率≥99%;优良的机械加工性能;强、抗撕扯;高柔韧性;安全环保无毒;A级防火等。气凝胶中一般80%以上是空气。
气凝胶的制备通常由溶胶凝胶过程和超临界干燥处理构成。在溶胶凝胶过程中,通过控制溶液的水解和缩聚反应条件,在溶体内形成不同结构的纳米团簇,团簇之间的相互粘连形成凝胶体,而在凝胶体的固态骨架周围则充满化学反应后剩余的液态试剂。为了防止凝胶干燥过程中微孔洞内的表面张力导致材料结构的破坏,采用超临界干燥工艺处理,把凝胶置于压力容器中加温升压,使凝胶内的液体发生相变成超临界态的流体,气液界面消失,表面张力不复存在,此时将这种超临界流体从压力容器中释放,即可得到多孔、无序、具有纳米量级连续网络结构的低密度气凝胶材料。3mm厚的气凝胶防风衣在面对恶劣环境时足以保持人类体表温度。江西有哪些气凝胶厂家现货
气凝胶绝热板是一种柔性、高效保温的隔热材料。北京有哪些气凝胶价格多少
与传统绝热产品比较,纳米孔气凝胶绝热产品可以用更轻的质量、更小的体积到达等效的隔热效果。它具有很好的热稳定性、耐热冲击性以及隔热保暖性,可以代替传统的矿藏棉,使房子既隔热又保暖。假如将其用于高层建筑,则可代替一般幕墙玻璃,很大减轻建筑物自重,并能起到防火效果。此外,在管道、炉窑及其它热工设备顶用气凝胶隔热复合产品代替传统的保温产品,可很大削减热能丢失。将纳米孔超级绝热产品气凝胶运用于太阳能热水器的储水箱、管道和集热器,集热效率可进步1倍以上,而热丢失下降到现有水平的30%以下。并且,运用前后可以坚持不粉化、不脆化、不老化;不支持霉菌成长,归纳功能长期坚持不变;运用年限长,可与建筑物保持相同的寿命年限。北京有哪些气凝胶价格多少