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。氣凝膠材料疏水性好,防水,防止發(fā)霉。常規(guī)氣凝膠檢測(cè)

氣凝膠其他用途:1、制作火星探險(xiǎn)宇航服:2002年,美國(guó)宇航局成立了一家公司,專門生產(chǎn)更結(jié)實(shí)更有韌性的氣凝膠。美國(guó)宇航局2013年已經(jīng)確定,在2018年火星探險(xiǎn)時(shí),宇航員們將穿上用新型氣凝膠制造的宇航服。該公司的科學(xué)家馬克·克拉杰沃斯基說(shuō),只要在宇航服中加入一個(gè)18毫米厚的氣凝膠層,那么它就能幫助宇航員扛住1300℃的高溫和零下130℃的低溫?!斑@是我見(jiàn)過(guò)的極有效的恒溫材料?!瘪R克如是說(shuō)。2、防彈不怕被炸:防彈是新型氣凝膠的第二個(gè)重要用途。美國(guó)宇航局的這家公司正在對(duì)用氣凝膠建造的住所和軍車進(jìn)行測(cè)試。根據(jù)試驗(yàn)室的試驗(yàn)情況來(lái)看,如果在金屬片上加一層厚約6毫米的氣凝膠,那么,就算直接炸中,對(duì)金屬片也分毫無(wú)傷。常規(guī)氣凝膠檢測(cè)天陽(yáng)氣凝膠氈綠色環(huán)保,無(wú)毒抗腐蝕。

氣凝膠在航天探測(cè)上也有多種用途,在俄羅斯“和平”號(hào)空間站和美國(guó)“火星探路者”的探測(cè)器上都有用到這種材料。氣凝膠也在粒子物理實(shí)驗(yàn)中,使用來(lái)作為切連科夫效應(yīng)的探測(cè)器。位在高能加速器研究機(jī)構(gòu)B介子工廠的Belle實(shí)驗(yàn)探測(cè)器中一個(gè)稱為氣凝膠切連科夫計(jì)數(shù)器(AerogelCherenkovCounter,ACC)的粒子鑒別器,就是一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。這個(gè)探測(cè)器利用的氣凝膠的介于液體與氣體之低折射系數(shù)特性,還有其高透光度與固態(tài)的性質(zhì),優(yōu)于傳統(tǒng)使用低溫液體或是高壓空氣的作法。同時(shí),其輕量的性質(zhì)也是優(yōu)點(diǎn)之一。
氣凝膠是處于成長(zhǎng)期的新材料,綜合估算氣凝膠是一個(gè)百億美元空間的新材料賽道:能化領(lǐng)域是目前主要應(yīng)用市場(chǎng),油氣管道、工業(yè)保溫為主;建筑建材賽道大,將成為第二大應(yīng)用場(chǎng)景,預(yù)計(jì)潛在市場(chǎng)空間超20億美元;新能源車應(yīng)用將成為氣凝膠在交通領(lǐng)域的主要增長(zhǎng)引擎,氣凝膠高溫耐受性能有望解決三元電池安全痛點(diǎn),意義非凡,預(yù)測(cè)2025年全球新能車電池用氣凝膠空間達(dá)百億人民幣規(guī)模。此外,氣凝膠性質(zhì)很好,長(zhǎng)期以來(lái)受制于技術(shù)和成本沒(méi)有普及,替代同類材料的市場(chǎng)空間巨大,技術(shù)護(hù)城河高,對(duì)于已經(jīng)掌握關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備、原料等的企業(yè),極有可能帶來(lái)產(chǎn)業(yè)鏈成本下降、終端市場(chǎng)的普及。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。

由于硅氣凝膠的低聲速特性,它還是一種理想的聲學(xué)延遲或高溫隔音材料。該材料的聲阻抗可變范圍較大(103—107kg/m2·s),是一種較理想的超聲探測(cè)器的聲阻耦合材料,如常用聲阻匝Zp=1.5×l07kg/m2·s的壓電陶瓷作為超聲波的發(fā)生器和探測(cè)器,而空氣的聲阻只有400kg/m2·s。用厚度為l/4波長(zhǎng)的硅氣凝膠作為壓電陶瓷與空氣的聲阻耦合材料.可提高聲波的傳輸效率,降低器件應(yīng)用中的信噪比。初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,密度在300kg/m3左右的硅氣凝膠作為耦合材料,能使聲強(qiáng)提高30dB,如果采用具有密度梯度的硅氣凝膠,可望得到更高的聲強(qiáng)增益。天陽(yáng)氣凝膠紙超薄、超輕、具有柔性。碳海綿氣凝膠歡迎來(lái)電
氣凝膠材料應(yīng)用寬廣,施工非常簡(jiǎn)便。常規(guī)氣凝膠檢測(cè)
氣凝膠起初是由S.Kistler命名,由于他采用超臨界干燥方法成功制備了二氧化硅氣凝膠,故將氣凝膠定義為:濕凝膠經(jīng)超臨界干燥所得到的材料,稱之為氣凝膠。在90年代中后期,隨著常壓干燥技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,90年代中后期普遍接受的氣凝膠的定義是:不論采用何種干燥方法,只要是將濕凝膠中的液體被氣體所取代,同時(shí)凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本保留不變,這樣所得的材料都稱為氣凝膠。氣凝膠的結(jié)構(gòu)特征是擁有高通透性的圓筒形多分枝納米多孔三位網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),擁有很高孔洞率、極低的密度、高比表面積、超高孔體積率,其體密度在0.003-0.500g/cm-3范圍內(nèi)可調(diào)。(空氣的密度為0.00129g/cm-3)。常規(guī)氣凝膠檢測(cè)