氣凝膠的制備通常由溶膠凝膠過(guò)程和超臨界干燥處理構(gòu)成。在溶膠凝膠過(guò)程中,通過(guò)控制溶液的水解和縮聚反應(yīng)條件,在溶體內(nèi)形成不同結(jié)構(gòu)的納米團(tuán)簇,團(tuán)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(xué)反應(yīng)后剩余的液態(tài)試劑。為了防止凝膠干燥過(guò)程中微孔洞內(nèi)的表面張力導(dǎo)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(fù)存在,此時(shí)將這種超臨界流體從壓力容器中釋放,即可得到多孔、無(wú)序、具有納米量級(jí)連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的低密度氣凝膠材料。2mm厚的氣凝膠保溫服與30mm的羽絨服保溫效果相當(dāng)。上海保溫隔熱材料氣凝膠
在材料的量子尺寸效應(yīng)研究方面。由于硅氣凝膠的納米網(wǎng)絡(luò)內(nèi)形成量子點(diǎn)結(jié)構(gòu),化學(xué)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(qiáng)的可見(jiàn)光發(fā)射,為多孔硅的量子限制效應(yīng)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(xué)效應(yīng),可進(jìn)一步研制新型激光防護(hù)鏡。通過(guò)摻雜的方法還是形成納米復(fù)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(cè)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(shí)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。江蘇環(huán)保氣凝膠價(jià)格優(yōu)惠經(jīng)過(guò)測(cè)試證實(shí),氣凝膠對(duì)人體無(wú)毒無(wú)害,不吸收,綠色環(huán)保。
氣凝膠絕熱氈和傳統(tǒng)保溫材料對(duì)比有以下優(yōu)勢(shì):3、防水效果好:氣凝膠絕熱氈憎水率超過(guò)99%,同時(shí)允許水蒸氣透過(guò),具有獨(dú)特的疏水透氣性,因此,在使用過(guò)程中能夠有效減少凝露的產(chǎn)生,很大程度的避免保溫層下腐蝕(CUI)。而傳統(tǒng)保溫材料在使用過(guò)程中極易吸水,造成導(dǎo)熱系數(shù)升高,保溫效果下降,管道層造成腐蝕。4、使用溫度范圍廣:氣凝膠絕熱氈的使用溫度非常的廣,從-200℃低溫到650℃高溫都能正常使用。而傳統(tǒng)保溫材料中,普通橡塑低能夠達(dá)到-40℃,而高溫只能達(dá)到120℃;高溫領(lǐng)域中,硅酸鋁很高可耐高溫800℃,但不耐低溫,而其余大多數(shù)保溫材料中,高溫也只到100℃左右。5、使用壽命長(zhǎng):氣凝膠絕熱氈使用壽命達(dá)15年以上,是傳統(tǒng)材料的3-5倍,可有效減少保溫材料替換的費(fèi)用和施工運(yùn)營(yíng)的成本。傳統(tǒng)保溫材料中的硅酸鋁和巖棉在使用3-5年就會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)坍塌,造成導(dǎo)熱系數(shù)升高,需要重新更換保溫材料。
氣凝膠的實(shí)踐使用是從航天范疇開(kāi)端的。俄羅斯“平和”號(hào)空間站和美國(guó)“火星探路者”探測(cè)器上,用氣凝膠資料來(lái)進(jìn)行熱絕緣,氣凝膠資料可以習(xí)慣-196至1400攝氏度的溫度,且因其導(dǎo)熱系數(shù)極低,可確保探測(cè)器在極端溫度下正常作業(yè)。截止到現(xiàn)在,氣凝膠資料很多使用是其優(yōu)異的絕熱功能。以氣凝膠復(fù)合絕熱氈為主要產(chǎn)品,氣凝膠資料在工業(yè)管網(wǎng)及窯爐、石油化工設(shè)備、修建、低溫設(shè)備及保冷等范疇有著很多的使用遠(yuǎn)景。使用于這些范疇時(shí),氣凝膠復(fù)合絕熱氈兼具保溫作用好、A級(jí)防火、高疏水等優(yōu)勝特色,使用壽命可達(dá)20年之久,以肯定的優(yōu)勢(shì)坐落保溫資料的金字塔頂。氣凝膠絕熱板是一種柔性、高效保溫的隔熱材料。
氣凝膠誕生于1931年,由Steven.S.Kistler在Nature雜志上發(fā)表《共聚擴(kuò)散氣凝膠與果凍》標(biāo)志著氣凝膠的發(fā)現(xiàn),也正是Kistler通過(guò)乙醇超臨界干燥技術(shù),制備出世界上一塊氣凝膠-SiO2氣凝膠。氣凝膠可分為無(wú)機(jī)氣凝膠、有機(jī)氣凝膠、混合氣凝膠和復(fù)合氣凝膠。常見(jiàn)的氣凝膠主要是硅氣凝膠、碳?xì)饽z和二氧化硅氣凝膠,新進(jìn)發(fā)展的氣凝膠主要是氧化石墨烯氣凝膠、富勒烯氣凝膠和纖維/二氧化硅氣凝膠。由于SiO2氣凝膠是目前產(chǎn)業(yè)化很成熟的產(chǎn)品,氣凝膠的制備技術(shù)主要為SiO2氣凝膠制備,該類氣凝膠的制備包括兩種方法:干燥法和溶膠-凝膠法。目前產(chǎn)業(yè)化中主要使用的技術(shù)是干燥技術(shù)。天陽(yáng)氣凝膠紙減震性能良好。湖南不銹鋼氣凝膠
氣凝膠絕熱板于目前常用的絕熱保溫材料相比,絕熱效果可提高2~10倍。上海保溫隔熱材料氣凝膠
氣凝膠絕熱氈和傳統(tǒng)保溫材料對(duì)比有以下優(yōu)勢(shì):1、導(dǎo)熱系數(shù)低:衡量保溫材料保溫效果好壞的指標(biāo)就是導(dǎo)熱系數(shù),氣凝膠絕熱氈導(dǎo)熱系數(shù)在0.020W(m.K),而傳統(tǒng)的保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)在0.028W(m.K)~0.045W(m.K),由于導(dǎo)熱系數(shù)低,可以更薄的絕熱厚度達(dá)到同等的絕熱效果。采用氣凝膠絕熱氈能夠有效減少包裹層的厚度,減少熱損。2、A級(jí)不燃防火等級(jí):氣凝膠絕熱氈屬于無(wú)機(jī)材料,具有完全不燃的A級(jí)防火性,而傳統(tǒng)保溫材料中,橡塑和聚氨酯屬于有機(jī)材料,容易發(fā)生火災(zāi)。上海保溫隔熱材料氣凝膠