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气凝胶保温材料广泛应用于各个行业

  许多气凝胶资料产业化推动人员,在向人们先容气凝胶时,都会被问到“气凝胶是一种胶水吗?”这个从“aerogel”翻译过来的“气凝胶”的确在了解上颇有难度。

气凝胶保温材料广泛应用于各个行业

  气凝胶已然不是胶水,那它到底是何种资料呢?

  同济大学的沈军教授用一个形象的比方先容过气凝胶:“做豆腐大家都了解,首先用质料做成豆浆,然后凝结成豆腐。假如将豆腐中的水分挤出去就是豆干。变成豆干后体积大幅减小,气凝胶类似于要将豆腐里的水分挤出去,但体积又不能缩小,要弥补气体进去。”只要让凝胶中的液体被气体替代,一起凝胶的网络结构根本坚持不变,得到的资料就称为气凝胶。

  从结构上讲,气凝胶是一种具有三维开孔网状结构的资料,这些网状结构由一些接连的纳米粒子或是聚合物分子安装而成。气凝胶纳米粒子及孔径尺度在1~100nm。气凝胶90%以上的体积都是空气,被称为“固体烟”。气凝胶不只作为国际上最轻的固体资料被载入“国际吉尼斯纪录”,且其具有极低的导热系数(0.013~0.025W/(m.K)),极低的介电常数(1.1~2.5),极高的比表面积(500~1000m2/g),然后在力学、声学、热学、光学等方面显示出共同的性质。

  气凝胶具有多种共同功能,使用范畴也很广泛。例如使用气凝胶多表面积的吸附功能极强的特色,可将气凝胶使用于环保范畴;使用其多孔减震抗震的功能特色,可用于防爆吸能需求;使用气凝胶资料的超轻保温的功能特色,将其使用于爬山服装等范畴。

  气凝胶的实践使用是从航天范畴开端的。俄罗斯“平和”号空间站和美国“火星探路者”探测器上,用气凝胶资料来进行热绝缘,气凝胶资料能够习惯-196至1400摄氏度的温度,且因其导热系数极低,可确保探测器在极点温度下正常作业。美国国家宇航局的“星尘”号飞船还用气凝胶搜集彗星微粒,气凝胶多孔尺度和其极轻的分量使气凝胶能像一个柔软的棒球手套,然后让高速飞翔的彗星星尘在运转一段时间后停下。

  截止到现在,气凝胶资料最广泛使用是其优异的绝热功能。以气凝胶复合绝热毡为主要产品,气凝胶资料在工业管网及窑炉、石油化工设备、修建、低温设备及保冷等范畴有着广泛的使用远景。使用于这些范畴时,气凝胶复合绝热毡兼具保温作用好、A级防火、高疏水等优胜特色,使用寿命可达20年之久,以肯定的优势坐落保温资料的金字塔顶。

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