气凝胶是什么材料?
气凝胶是指通过溶胶凝胶法,用一定的干燥方式使气体取代凝胶中的液相而形成的一种纳米级多孔固态材料。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。气凝胶是一种固体物质形态,世界上密度最小的固体。密度为3千克每立方米。一般常见的气凝胶为硅气凝胶,其最早由美国科学工作者Kistler在1931年因与其友打赌制得。气凝胶的种类很多,有硅系,碳系,硫系,金属氧化物系,金属系等等。气凝胶的特性气凝胶,作为世界最轻的固体,已入选吉尼斯世界纪录。这种新材料密度仅为3.55千克每立方米,仅为空气密度的2.75倍;干燥的松木密度(500千克每立方米)是它的140倍。这种物质看上去像凝固的烟,但它的成分与玻璃相似。由于它的密度极小,用于航空航天方面非常合适。美宇航局喷气推进实验室,该实验室琼斯博士研制出的新型气凝胶,主要由纯二氧化硅等组成。在制作过程中,液态硅化合物首先与能快速蒸发的液体溶剂混合,形成凝胶,然后将凝胶放在一种类似加压蒸煮器的仪器中干燥,并经过加热和降压,形成多孔海绵状结构。琼斯博士最终获得的气凝胶中空气比例占到了99.8%。以上内容参考:百度百科-气凝胶
什么是气凝胶?
溶胶或溶液中的胶体粒子或高分子在一定条件下互相连接,形成空间网状结构,结构空隙中充满了作为分散介质的液体(在干凝胶中也可以是气体,干凝胶也称为气凝胶),这样一种特殊的分散体系称作凝胶。不太好理解的话,你可以把凝胶想象成海绵。吸饱了水的海绵就是“水凝胶”,干燥的海绵(可以视为吸饱了气体)就是“气凝胶”。当然,海绵是宏观的三维网状结构,而凝胶是分子级别的微观三维网状结构。不论是水凝胶还是气凝胶,其本质其实还是固体,只不过其固体中被填充了饱满的水或气体。而且在通常状况下,如果不破坏凝胶的结构,就很难把其中填充的水或气体去除。生活中常见的凝胶有:果冻、豆腐、魔芋豆腐等,但都是水凝胶。
气凝胶保温隔热材料有哪些?
1、岩棉管岩棉管多用于石油化工、冶金、船舶和纺织等工业的锅炉或者是设备管道进行保温,有时在建筑行业中的隔墙中得到广泛的使用,室内的吊顶和墙体的保温等多种绝热保温。2、玻璃棉玻璃棉拥有着成型性良好、体积密度较小、导热率较低等特性,玻璃棉的耐腐蚀性能也极高,在化学腐蚀的环境中有着良好的化学性能。玻璃棉的适应特点是针对空调的保温、排风管的保温、锅炉保温和蒸汽管道的保温。3、聚氨酯聚氨酯,多用于冷库、冷藏车或者是保鲜箱的制作中,还能作为彩钢夹心板的隔热层,聚氨酯有时还被用在石化的罐体中。聚氨酯还有着保温保冷的作用,被应用到了石化和冶金等方面,特别是在地埋式的各式各样的复合的直埋管道的外层保护得以最大的应用。4、复合硅酸盐复合硅酸盐的优点就是拥有着较低的导热系数,保温性能极好,还能够在高温状态下对保温材料中有着低容重,与其他的管道保温材料相比,复合的硅酸盐的施工方法比较方便,对使用的员工没有任何的刺激和污染,不会对人体造成伤害,可以任意进行裁剪和卷动,运输方面也相对的安全可靠,损耗低。5、超细玻璃棉体质轻、导热系数低、热绝缘和吸声性能好、耐腐蚀、耐热、抗冻、抗震、不怕虫蛀、不刺皮肤、并具有良好的化学稳定性,而且施工方便,是一种轻质、高效、耐久、经济的工业保温材料。6、硬质聚氨酯泡沫塑料硬质聚氨酯泡沫塑料是一种新型高分子合成材料,它具有重量轻,比强度高,导热系数小,隔热性能好等特点。被广泛地应用于造船、建筑、石化、化工的工艺管道、设备和贮罐绝热保温保冷、军工科研、室内空调等,是一种运用很广的管道保温材料。7、橡塑海绵橡塑管道保温材料导热系数低,具有细致的独立气泡结构,无空气对流,完全闭孔结构,绝热效果持久良好,材料与水汽完全隔绝。在89摄氏度以上,负60摄氏度以下环境里不会起物质性变化,适合各冷冻工程项目保冷用途。8、岩棉保温毡岩棉保温毡是以玄武石及其他天然矿石等主要原料,经高温熔融而成纤,加入适量粘接剂加工而成,适用于贮罐容器和大口径管道的保温。岩棉保温毡具有优良的保温隔热性能,并且施工及安装便利、节能效果显著,具有很高的性能价格比。扩展资料:气凝胶保温隔热材料的特性:1、隔热特性气凝胶材料的孔隙率达90%以上,同时气凝胶中的孔尺寸处于2-50nm的介孔范围内,这种特殊结构决定了其具备极佳的隔热特性,同时气凝胶材料在高温下又能保持其网络结构的完整性,不易发生高温烧结。2、隔音性硅气凝胶的低声速特性,使其成为一种理想的声学延迟或高温隔音材料。该材料的声阻抗可变范围较大(103-107kg/m2·s),是一种较理想的超声探测器的声阻耦合材料。3、非线性光学特性硅气凝胶具有纳米网络量子点结构,利用化学气相渗透法掺Si及C60后,可以观察到很强的可见光发射,进一步利用硅气凝胶的结构以及C60的非线性光学效应,可进一步研制新型激光防护镜。4、过滤与催化性质纳米结构的气凝胶可作为新型气体过滤,与其它材料不同的是该材料孔洞大小分布均匀,气孔率高,是一种高效气体过滤材料。由于该材料特别大的比表而积,气凝胶在作为新型催化剂或催化剂的载体方面亦有广阔的应用前景。
气凝胶保温隔热材料有哪些?
气凝胶隔热板是由气凝胶衍生出来的复合材料,是用来隔热保温的;以纳米二氧化硅气凝胶为主体材料,通过特殊工艺复合而成的柔性保温毡。二氧化硅气凝胶特性1、隔热性二氧化硅气凝胶材料具有极低的导热系数,可达到0.013-0.016W/(m·K),低于静态空气(0.024W/(m·K))的热导系数,比相应的无机绝缘材料低2-3个数量级。即使在800℃的高温下其导热系数才为0.043W/(m·K)。高温下不分解,无有害气体放出,属于绿色环保型材料。2、隔音性由于硅气凝胶的低声速特性,它还是一种理想的声学延迟或高温隔音材料。该材料的声阻抗可变范围较大(103-107 kg/m2·s),是一种较理想的超声探测器的声阻耦合材料。