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气凝胶有哪些优良的性质,与其它凝胶有什么不同 气凝胶 干凝胶

2021-03-27知识8

水凝胶与气凝胶的区别是?气凝胶是一种多孔状、类似海绵结构的硅元素固体,孔状内有99.8%的空间.这种新材料密度仅为3kg/m3,看似脆弱不堪,其实非常坚固耐用,最高能承受。

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凝胶的气凝胶 气凝胶(aerogels)没有明确而固定的定义,气凝胶通常是指以纳米量级超微颗粒相互聚集构成纳米多孔网络结构,并在网络孔隙中充满气态分散介质的轻质纳米固态材料。美国斯坦福大学的S.S.Kistler首先用水玻璃通过溶胶-凝胶方法及超临界干燥技术制得SiO2气凝胶。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,不同成份的气凝胶可以承受不同的温度,常见的氧化硅气凝胶可以在绝对零度到650℃的范围内使用,有些类型的气凝胶最高能承受1400℃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“勇气号”火星探测器上,都用到了气凝胶材料。气凝胶是吉尼斯世界纪录里最轻的固体。(1)孔隙率很高,可高达99.8%;科学家们表示,因为它有数百万小孔和皱摺,所以如果把1立方厘米的气凝胶拆开,它会填满一个有足球场那么大的地方。它的小孔不仅能像一块海绵一样吸附污染物,还能充当气穴。研究人员认为,一些形式的由铂金制成的气凝胶能用于加速水解及氢的产生。这样的话,气凝胶就能用来生产以氢为基础的燃料。(2)纳米级别孔洞(~20nm)和三维纳米骨架颗粒(2~5nm);(3。

气凝胶是做什么用的? 气凝胶的主要应2113用领域有航空航天5261、电力储能、石4102油化工、建筑1653、交通运输等。内气凝胶不同于我们传统思容维中的“胶”,它是一种固体超多孔材料,内部体积99%由气体构成,是目前已知密度最小的固体材料(密度为3Kg/m3),所以也被叫做“冻结的烟”或“蓝烟”,曾获得吉尼斯纪录“世界上最轻的固体”称号。气凝胶可以承受相当于自身质量几千倍的压力,在温度达到1200℃时才会熔化,此外它的导热性和折射率也很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。基于这些特性,气凝胶成了航天探测中不可替代的材料,俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器都用它来进行绝缘。气凝胶的热导率极低,与传统保温隔热材料相比,在同等隔热效果下,气凝胶材料厚度只有传统保温隔热材料的1/2-1/5,可以为服役场所节省更多空间。来源:《揭秘未来100大潜力新材料(2019年版)》_新材料在线

凝胶的气凝胶应用 材料的热传导由气态传导、固态传导和热辐射传导决定。由于气凝胶材料具有纳米多孔结构,因此常压下气态热导率λg很小,真空下热传导由固态传导和热辐射传导决定。同玻璃态材料相比,纳米多孔材料由于高孔隙限制了稀疏骨架中链的局部激发的传播,使得固态热导率λs仅为非多孔玻璃态材料热导率的1/500左右。Nilsson等检测室温下气凝胶热导率为0.013~0.016W/(m·K),静态空气的热导率为0.024W/(m·K),即使在800℃的高温下其导热系数才为0.043W/(m·K),是目前隔热性能最好的固态材料。(1)太阳能热水器太阳能热水器及其他集热装置的高效保温成了能否进一步提高太阳能装置的能源利用率和进一步提高其实用性的关键因素。将纳米孔超级绝热材料应用于热水器的储水箱、管道和集热器,将比现有太阳能热水器的集热效率提高1倍以上,而热损失下降到现有水平的30%以下。(2)在热电池上应用可延长热电池的工作寿命,防止生成的热影响热电池周围的元器件。(3)军事及航天领域与传统绝热材料相比,纳米孔气凝胶超级绝热材料可以用更轻的质量、更小的体积达到等效的隔热效果。这一特点使其在航空、航天应用领域具有举足轻重的优势。如果用作航空发动机的隔热材料,既起到了极好的隔热。

干凝胶和气凝胶的具体区别 首先,两者都2113是凝胶,只是凝胶的两种状态。5261正常干燥过程得4102到的凝胶块叫干凝胶,因为毛1653细压会产生较大的体积收缩,相比较干燥凝固前会缩小5%-10%的体积,更便于保存和运输。另外干凝胶由于结构中主要是气体,也叫作:气凝胶湿凝胶就是凝胶的原本状态。干凝胶和气凝胶是一种物质。两者没有区别。干凝胶又称为气凝胶。当凝胶脱去大部分溶剂,使凝胶中液体含量比固体含量少得多,或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体,外表呈固体状,这即为干凝胶,也称为气凝胶。如明胶、阿拉伯胶、硅胶、毛发、指甲等。气凝胶也具凝胶的性质,即具膨胀作用、触变作用、离浆作用。

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