氣凝膠的制備通常由溶膠凝膠過程和超臨界干燥處理構(gòu)成。在溶膠凝膠過程中,通過控制溶液的水解和縮聚反應條件,在溶體內(nèi)形成不同結(jié)構(gòu)的納米團簇,團簇之間的相互粘連形成凝膠體,而在凝膠體的固態(tài)骨架周圍則充滿化學反應后剩余的液態(tài)試劑。為了防止凝膠干燥過程中微孔洞內(nèi)的表面張力導致材料結(jié)構(gòu)的破壞,采用超臨界干燥工藝處理,把凝膠置于壓力容器中加溫升壓,使凝膠內(nèi)的液體發(fā)生相變成超臨界態(tài)的流體,氣液界面消失,表面張力不復存在,此時將這種超臨界流體從壓力容器中釋放,即可得到多孔、無序、具有納米量級連續(xù)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的低密度氣凝膠材料。氣凝膠也在粒子物理實驗中,使用來作為切連科夫效應的探測器。湖南定制氣凝膠推薦咨詢
氣凝膠是一種固體物質(zhì)形態(tài),世界上密度很小的固體。密度為3千克每立方米。一般常見的氣凝膠為硅氣凝膠,其極早由美國科學工作者Kistler在1931年因與其友打賭制得。氣凝膠的種類很多,有硅系,碳系,硫系,金屬氧化物系,金屬系等等。aerogel是個組合詞,此處aero是形容詞,表示飛行的,gel顯然是凝膠。字面意思是可以飛行的凝膠。任何物質(zhì)的gel只要可以經(jīng)干燥后除去內(nèi)部溶劑后,又可基本保持其形狀不變,且產(chǎn)物高孔隙率、低密度,則皆可以稱之為氣凝膠。定制氣凝膠價格優(yōu)惠天陽氣凝膠紙厚度為0.2~1mm。
氣凝膠這種新材料密度為3.55千克每立方米,為空氣密度的2.75倍;干燥的松木密度(500千克每立方米)是它的140倍。這種物質(zhì)看上去像凝固的煙,但它的成分與玻璃相似。由于它的密度極小,用于航空航天方面非常合適。美宇航局噴氣推進實驗室,該實驗室瓊斯博士研制出的新型氣凝膠,主要由純二氧化硅等組成。在制作過程中,液態(tài)硅化合物首先與能快速蒸發(fā)的液體溶劑混合,形成凝膠,然后將凝膠放在一種類似加壓蒸煮器的儀器中干燥,并經(jīng)過加熱和降壓,形成多孔海綿狀結(jié)構(gòu)。瓊斯博士獲得的氣凝膠中空氣比例占到了99.8%。
在材料的量子尺寸效應研究方面。由于硅氣凝膠的納米網(wǎng)絡內(nèi)形成量子點結(jié)構(gòu),化學氣相滲透法摻Si及溶液法摻C60的結(jié)果表明,摻雜劑是以納米晶粒的形式存在,并觀察到很強的可見光發(fā)射,為多孔硅的量子限制效應發(fā)光提供了有力證據(jù)。利用硅氣凝膠的結(jié)構(gòu)以及C60的非線性光學效應,可進一步研制新型激光防護鏡。通過摻雜的方法還是形成納米復合相材料的有效手段。此外,硅氣凝膠是折射率可調(diào)的材料,使用不同密度的氣凝膠介質(zhì)作為切倫柯夫閥值探測器,可確定高能粒子的質(zhì)量和能量。因高速粒子很容易穿入多孔材料并逐步減速,實現(xiàn)“軟著陸”,如選用透明氣凝膠在空間捕獲高速粒子,可用肉眼或顯微鏡觀察被阻擋、捕獲的粒子。天陽氣凝膠紙疏水性能優(yōu)異,憎水率超過99%。
在電池領(lǐng)域,目前鋰離子動力電池組熱失控事故時有發(fā)生,阻止熱失控電芯向電池其他系統(tǒng)傳熱是主要解決思路。氣凝膠氈具有防火、隔熱、阻燃的特性,而且質(zhì)感柔軟、易于加工,是非常理想的預防材料;另外在熱電池應用領(lǐng)域,氣凝膠作為熱電池保溫筒的隔熱材料能夠解決多領(lǐng)域?qū)犭姵氐母咝阅?、長壽命的要求。目前新開發(fā)的氣凝膠玻纖氈能夠?qū)㈦姵匕邷啬褪苣芰μ岣咧?00℃以上,高度提高電池的耐熱性。在交通領(lǐng)域,氣凝膠材料主要應用在汽車防火隔熱保溫降噪層,大容量電池組防火防水保溫盒,危險化學品運輸車、液化天然氣運輸船等特種運輸工具的保溫防火層,高鐵和地鐵車體保溫隔熱降噪防火層等。在交通事故引發(fā)的火災中,著火點一般集中在發(fā)動機倉位置。在發(fā)動機倉和駕駛艙之間加一層氣凝膠防火隔離墻,可以阻隔火勢蔓延到駕駛艙中。氣凝膠材料防火阻燃性能優(yōu)良,燃燒時無明火無毒性鹽霧產(chǎn)生。江蘇有哪些氣凝膠產(chǎn)品介紹
氣凝膠有非常好的隔熱效果。湖南定制氣凝膠推薦咨詢
氣凝膠材料可用作涂覆材料,在基體表面添加隔熱保護。將氣凝膠顆粒以及粘合劑、阻燃劑、發(fā)泡劑進行混合制備出氣凝膠粘合劑組合物,并在氣凝膠涂料表面再涂覆熱反射層面,可大幅提升原材料的耐熱性能。氣凝膠材料也可與阻燃劑協(xié)同使用,獲得更好的阻燃性的同時也能夠提高材料的強度和韌性。有一種Sb2O3-SiO2復合氣凝膠無機阻燃劑,具有較大的比表面積,其與塑料,橡膠等高分子聚合物基體產(chǎn)生了牢固的界面粘合力,提高了復合氣凝膠阻燃劑在聚合物熔體中的分散性、流動性,提高了阻燃效果,減少了因添加無機類阻燃劑給聚合物基體造成的力學性能的損失。湖南定制氣凝膠推薦咨詢