气凝胶为什么可以隔热处理(气凝胶为什么可以隔热处理呢)

heiwantiyu 22-11-13 82阅读

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气凝胶的作用

在分形结构研究方面。硅气凝胶作为一种结构可控气凝胶为什么可以隔热处理的纳米多孔材料气凝胶为什么可以隔热处理,其表现密度明显依赖于标度尺寸,在一定尺度范围内,其密度往往具有标度不变性,即密度随尺度的增加而下降,而且具有自相似结构,在气凝胶分形结构动力学研究方面的结构还表明,在不同尺度范围内,有三个色散关系明显不同的激发区域,分别对应于声子、分形子和粒子模的激发。改变气凝胶的制备条件,可使其关联长度在两个量级的范围内变化。因此硅气凝胶已成为研究分形结构及其动力学行为的更佳材料。

在“863”高技术强激光研究方面。纳米多孔材料具有重要应用价值,如利用低于临界密度的多孔靶材料,可望提高电子碰撞激发产生的X光激光的光束质量,节约驱动能,利用微球形节点结构的新型多孔靶,能够实现等离于体三维绝热膨胀的快速冷却,提高电子复合机制 产生的x光激光的增益系数,利用超低密度材料吸附核燃料,可构成激光惯性约束聚变的高增益冷冻靶。气凝胶纤细的纳米多孔 *** 结构、巨大的比表面积、结构介观尺度上可控,成为研制新型低密度靶的更佳候选材料。

在作为隔热材料方面。硅气凝胶纤细的纳米 *** 结构有效地限制了局域热激发的传播,其固态热导率比相应的玻璃态材料低2—3个数量级。纳米微孔洞抑制了气体分子对热传导的贡献。硅气凝胶的折射率接近l,而且对红外和可见光的湮灭系数之比达100以上,能有效地透过太阳光,并阻止环境温度的红外热辐射,成为一种理想的透明隔热材料,在太阳能利用和建筑物节能方面已经得到应用。通过掺杂的手段,可进一步降低硅气凝胶的辐射热传导,常温常压下掺碳气凝胶的热导率可低达0.013w/m·K,是目前热导率更低的固态材料,可望替代聚氨脂泡沫成为新型冰箱隔热材料。掺入二氧化钛可使硅气凝胶成为新型高温隔热材料,800K时的热导率仅为0.03w/m·K,作为军品配套新材料将得到进一步发展。

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,如常用声阻匝Zp=1.5×l07 kg/m2·s的压电陶瓷作为超声波的发生器和探测器,而空气的声阻只有400 kg/m2·s。用厚度为l/4波长的硅气凝胶作为压电陶瓷与空气的声阻耦合材料.可提高声波的传输效率,降低器件应用中的信噪比。初步实验结果表明,密度在300 kg/m3左右的硅气凝胶作为耦合材料,能使声强提高30 dB,如果采用具有密度梯度的硅气凝胶,可望得到更高的声强增益。

在环境保护及化学工业方面。纳米结构的气凝胶还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而亦有广阔的应用前景。

在储能器件方面。有机气凝胶经过烧结工艺处理后将得到碳气凝胶 这种导电的多孔材料是继纤维状活性碳以后发展起来的一种新型碳素材料,它具有很大的比表面积(600—1000 m2/kg)和高电导率(10—25 s/cm).而且,密度变化范围广(0.05—1.0 g/cm3).如在其微孔洞内充入适当的电解液,可以制成新型可充电电池,它具有储电容量大、内阻小、重量轻、充放电能力强、可多次重复使用等优异特性,初步实验结果表明:碳气凝胶的充电容量达3×104/kg2,功率密度为7 kw/kg,反复充放电性能良好。

在材料的量子尺寸效应研究方面。由于硅气凝胶的纳米 *** 内形成量子点结构,化学气相渗透法掺Si及溶液法掺C60的结果表明,掺杂剂是以纳米晶粒的形式存在,并观察到很强的可见光发射,为多孔硅的量子限制效应发光提供了有力证据。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。通过掺杂的 *** 还是形成纳米复合相材料的有效手段。

此外,硅气凝胶是折射率可调的材料,使用不同密度的气凝胶介质作为切伦柯夫阀值探测器,可确定高能粒子的质量和能量。因高速粒子很容易穿入多孔材料并逐步减速,实现“软着陆”,如选用透明气凝胶在空间捕获高速粒子,可用肉眼或显微镜观察被阻挡、捕获的粒子。

作为一种新型纳米多孔材料,除硅气凝胶外,已研制的还有其它单元、二元或多元氧化物气凝胶、有机气凝胶及碳气凝胶。作为一种独特的材料制备手段,相关的工艺在其它新材料研制中得到广泛应用,如制备气孔率极高的多孔硅、制备高性能催化剂的金属—气凝胶混合材料、高温超导材料、超细陶瓷粉末等。 1、 *** 火星探险宇航服

2002年,美国宇航局成立了一家公司,专门生产更结实更有韧性的气凝胶。美国宇航局2013年已经确定,在2018年火星探险时,宇航员们将穿上用新型气凝胶制造的宇航服。该公司的资深科学家马克·克拉杰沃斯基说,只要在宇航服中加入一个18毫米厚的气凝胶层,那么它就能帮助宇航员扛住1300℃的高温和零下130℃的超低温。“这是气凝胶为什么可以隔热处理我见过的最有效的恒温材料。”马克如是说。

2、防弹不怕被炸

防弹是新型气凝胶的第二个重要用途。美国宇航局的这家公司正在对用气凝胶建造的住所和军车进行测试。根据试验室的试验情况来看,如果在金属片上加一层厚约6毫米的气凝胶,那么,就算 *** 直接炸中,对金属片也分毫无伤。

3、可处理生态灾难

环保是新型气凝胶的第三个重要作用。科学家们将气凝胶亲切地称为“超级海绵”,因为其表面有成百上千万的小孔,所以是非常理想的吸附水中污染物的材料。美国科学家新发明的气凝胶居然能吸出水中的铅和水银。据这位科学家称,这种气凝胶是处理生态灾难的绝好材料,比如说1996年“海上快车”油轮沉没后,72000吨原油外泄,如果当时用上这种材料的话,那么就不会导致整个海岸受到严重的污染。

4、网球拍击球能力更强

新型气凝胶也将步入我们每个人的未来日常生活。比如说美国的Dunlop体育器材公司已经成功研发了含有气凝胶的网球拍。这种网球拍据说击球的能力更强;2012年年初,66岁的鲍博·斯托克成为之一个将气凝胶用于住房的英国人:“保温加热的效果非常好,我将空调的温度下降了5℃,结果室内的温度仍然非常舒适。”登山者也对气凝胶的运用充满了希望。英国登山家安尼·帕尔门特2011年登珠峰时所穿的鞋子就是使用了部分气凝胶材料,他的睡袋里也有一层这种新材料。

请问二氧化硅气凝胶涂料,有什么作用???是否有隔热保温(保冷)作用????

1、气凝胶隔热涂料是将具有疏水隔热的气凝胶均匀加入水性厚质涂料系统,使厚质涂层在原有性能基础上兼具高效隔热的性能。产品隔热(保冷)性能的好坏,一方面和气凝胶的加入量有关,另一方面和涂料体系本身的隔热(保冷)性能有关。目前中凝科技这中材料,导热系数在0.027-0.030左右。可以满足大多数的保温隔热要求。

2、不同领域对保温材料的导热系数、物理状态要求不同,比如,管道方面的隔热,需要用气凝胶毡,气凝胶涂料;服装领域的需要气凝胶布;电子领域的需要气凝胶纸等。气凝胶涂料主要可应用于中低温管道、设备的保温。储罐、建筑物顶和墙体的高性能隔热。

气凝胶毡的优点

1、优异气凝胶为什么可以隔热处理的隔热效果

气凝胶毡的隔热效果是传统隔热材料2-5倍,根据阿伦尼乌斯实验测定的理论使用年限为20年。几乎与建筑物同寿命。

2、减少保温层厚度

气凝胶毡取得同等隔热效果,厚度仅为传统材料的几分之一。保温后热损失小,空间利用率高。且在高温下,以上性能优势更为明显。

3、憎水性和防火性

气凝胶毡绝对憎水,可有效防止水分进入管道、设备内部。同时具有建筑A1级防火性能,且气凝胶独具的三维 *** 结构避免了其气凝胶为什么可以隔热处理他保温材料在长期高温使用中烧结变形、沉降等保温效果明显下降的现象。

4、施工方便

气凝胶毡质轻,容易裁剪、缝制以适应各种不同形状的管道、设备保温,且安装所需时间及人力更少。

5、节省运输费用

更小的包裹体积及更轻的重量可大大降低保温材料的运输成本。

气凝胶的隔热原理是什么?广东做气凝胶材料的厂家有哪些?

气凝胶的隔热原理是其独特的纳米多孔结构带来的无对流效应、无穷多遮挡板效应、无穷长路径效应。气凝胶的导热系数在 0.012~0.024W/(m·K),比传统的隔热材料低 2~3个数量级,其隔热的原理在于均匀致密的纳米孔及多级分形孔道微结构可以有效阻止空气对流,降低热辐射和热传导:1)无对流效应:气凝胶气孔为纳米级⌄内部空气失去自由流动能力;2)无穷多遮挡板效应:纳米级气孔,气孔壁无穷多,辐射传热降至更低;3)无穷长路径效应:热传导沿着气孔壁进行,而纳米级气孔壁无限长。

深圳的中凝科技,是国内更大规模的气凝胶及其复合材料生产商,综合产能领跑亚洲。

气凝胶有哪些作用?

气凝胶不同于我们传统思维中的“胶”,它是一种纳米多孔网状结构的固体材料,1931年由美国科学家Kistler.S.发明,气凝胶内部体积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。气凝胶在热学、光学、电学、力学、声学等领域具备突出性能,列入20世纪90年代以来10大热门科学技术之一,是具有巨大应用价值的军民两用技术。

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,另外它的导热系数和折射率也很低,绝缘能力比更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。

气凝胶广泛应用于航天军工、新能源汽车及工业设备及管线绝热节能等领域。目前国内规模更大、实力最强的气凝材料生产商是中凝科技,中储粮、中石油等都是他们的客户。

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