氣凝膠製備方法有哪些?氣凝膠是什麼?怎麼製造的?

2025-07-22 20:15:12 字數 3682 閱讀 6130

1樓:網友

氣凝膠是一種具有多孔、高比表面積和低密度的新型固體材料,檔清其製備方法有以下幾種:

溶膠-凝膠法:將適量的水溶膠或醇溶膠經凝膠化、乾燥和熱處理等步驟製備而成。這是一種比較常見的氣凝膠製備方法。

超臨界乾燥法:在高溫、高壓下,通過將固行褲前態材料轉化為氣態來製備氣凝膠。

液相交聯法:利用交聯劑將溶膠凝膠化,然後通過乾燥和熱處理等步驟製備氣凝膠。

溶劑替代法:利用無機鹽、金屬離子等在有機聚合物中形成的交聯體系,將其經乾燥和熱處理等步驟製備為氣凝膠。

真空冷卻法:將氣體壓縮至超臨界狀態,通過減小溫度降低氣壓,使氣體在凝結溫度以上冷卻,形成氣凝膠。

不同的氣凝膠製備方法具有純灶各自的特點和適用範圍,選用合適的方法可以獲得高品質、高效能的氣凝膠材料。

2樓:我的範你模仿不起

氣凝膠乾燥主要分為超臨界乾燥工藝和常壓乾燥工藝,其中,超臨界乾燥工藝通配信過壓力和溫度控制,使溶劑在乾燥過程中達到其本身的臨界點,處於超臨界蘆鄭狀態的溶劑無明顯表面張力,從而可以實現凝膠在乾燥過程中保持完好培譁輪骨架結構,在保持原有結構的前提下去除凝膠內的大量液體而製得氣凝膠,其效能優於常壓乾燥工藝製備的氣凝膠。鉑韜新材氣凝膠採用超臨界法制備氣凝膠,各項效能指標優異。

氣凝膠是什麼?怎麼製造的?

3樓:網友

氣凝膠,作為世界最輕的固體,已入選金氏世界紀錄,這種新材料密度僅為千克每立方公尺,僅為空氣密度的倍;由於氣凝膠中一般80%以上是空氣,所以有非常好的隔熱效果,一寸厚的氣凝膠相當20至30塊普通玻璃的隔熱功能,即使把氣凝膠放在玫瑰與火焰之間,玫瑰也會絲毫無損。

氣凝膠通常由溶膠凝膠過程和超臨界乾燥處理構成。在溶膠凝膠過程中,通過控制溶液的水解和縮聚反應條件,在溶體內形成不同結構的奈米團簇,團簇之間的相互粘連形成凝膠體,而在凝膠體的固態骨架周圍則充滿化學反應後剩餘的液態試劑。為了防止凝膠乾燥過程中微孔洞內的表面張力導致材料結構的破壞,採用超臨界乾燥工藝處理,把凝膠置於壓力容器中加溫公升壓,使凝膠內的液體發生相變成超臨界態的流體,氣液介面消失,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、具有奈米量級連續網路結構的低密度氣凝膠材料。

國內做的最好的氣凝膠生產商是中凝科技,是一家集氣凝膠及其複合材料應用研發、生產、銷售和服務為一體的國家高新技術企業,也是目前亞洲規模最大的氣凝膠產品研發和生產企業。

4樓:李全

氣凝膠是一種固體物質形態,世界上密度最小的固體。密度為3千克每立方公尺。一般常見的氣凝膠為矽氣凝膠,其最早由美國科學工作者kistler在1931年因與其友打賭製得。

氣凝膠的種類很多,有矽系,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。

任何物質的gel只要可以經乾燥後除去內部溶劑後,又可基本保持其形狀不變,且產物高孔隙率、低密度,則皆可以稱之為氣凝膠。

氣凝膠最初是由命名,由於他採用超臨界乾燥方法成功製備了二氧化矽氣凝膠,故將氣凝膠定義為:溼凝膠經超臨界乾燥所得到的材料,稱之為氣凝膠。在90年代中後期,隨著常壓乾燥技術的出現和發展,90年代中後期普遍接受的氣凝膠的定義是:

不論採用何種乾燥方法,只要是將溼凝膠中的液體被氣體所取代,同時凝膠的網路結構基本保留不變,這樣所得的材料都稱為氣凝膠。氣凝膠的結構特徵是擁有高通透性的圓筒形多分枝奈米多孔三位網路結構,擁有極高孔洞率、極低的密度、高比表面積、超高孔體積率,其體密度在 g/cm-3範圍內可調。(空氣的密度為 g/cm-3)。

氣凝膠主要應用在什麼領域?

5樓:做個飛奔的孩子

氣凝膠最早由美國科學工作者在1931年製得的一種低密度、高孔隙率的奈米多孔材料,早在1993年美國宇航局nasa就將氣凝膠應用到航空航天領域。是目前公認熱導率最低的固態材料,也是目前最輕的固體;其優異的理化效能打破了十餘項金氏世界紀錄,被譽為改變21世紀的十大材料之一。由於它的特殊效能被應用到了很多領域。

1)軍事及航空航天領域。

與傳統絕熱材料相比,氣凝膠材料可以用更輕的質量、更小的體積達到等效的隔熱效果。這一特點使其在航空、航天應用領域具有舉足輕重的優勢,目前主要應用在太空服的絕緣材料和飛行器隔熱等;

2)工業及建築絕熱領域。

在電力、石化、化工、冶金、建材行業以及其他工業領域,熱工裝置大量存在。其中由於一些裝置的特殊部位和環境,受到重量、體積或空間的限制,都需要用到這種高效的超級絕熱材料;

3)太陽能熱水器領域。

太陽能熱水器及其他集熱裝置的高效保溫是進一步提高太陽能裝置的能源利用率和其實用性的關鍵因素。將氣凝膠材料應用於熱水器的儲水箱、管道和集熱器等,比現有太陽能集熱效率更高,更有效。

由於氣凝膠材料的優異效能,已經被應用到了很廣泛的領域,那到底這種材料有沒有缺點?國內外的科研工作者一直在研究如何將氣凝膠更好地應用到日常服裝領域,氣凝膠本身柔韌性較差、易碎,目前應用到服裝領域的氣凝膠是將氣凝膠顆粒或粉末與無機纖維或有機纖維結合在一起製成氣凝膠氈,這種氣凝膠複合材料的保暖性很好,但是克重較重,柔韌性較差,而且在使用過程中氣凝膠粉末會逐漸的逸出,體驗效果不夠理想。

而這一「世紀性難題」終於在2018年得到了解決。據資料顯示,國內最早開發出來的紡織專用氣凝膠複合材料是由疏博奈米研發出來的,解決了氣凝膠材料固有的易碎、掉粉等缺陷,最先開發出了顛覆傳統的紡織專用氣凝膠複合保暖材料,在保留了氣凝膠最輕、最隔熱的特點同時將氣凝膠真正地做到了柔性可穿戴,並聯手素湃科技將其應用在服飾中,真正做到了讓科技造「服」於人。

6樓:潛力新材料

氣凝膠的主要應用領域有航空航天、電力儲能、石油化工、建築、交通運輸等。

氣凝膠不同於我們傳統思維中的「膠」,它是一種固體超多孔材料,內部體積99%由氣體構成,是目前已知密度最小的固體材料(密度為3kg/m³),所以也被叫做「凍結的煙」或「藍煙」,曾獲得吉尼斯紀錄「世界上最輕的固體」稱號。

氣凝膠可以承受相當於自身質量幾千倍的壓力,在溫度達到1200℃時才會熔化,此外它的導熱性和折射率也很低,絕緣能力比最好的玻璃纖維還要強39倍。基於這些特性,氣凝膠成了航天探測中不可替代的材料,俄羅斯「和平」號空間站和美國「火星探路者」探測器都用它來進行絕緣。

氣凝膠的熱導率極低,與傳統保溫隔熱材料相比,在同等隔熱效果下,氣凝膠材料厚度只有傳統保溫隔熱材料的1/2-1/5,可以為服役場所節省更多空間。

氣凝膠的應用

7樓:朵拉

氣凝膠行業的應用:1、航空航天領域應用。

與傳統絕熱材料相比,奈米孔氣凝膠超級絕熱材料可以用更輕的質量、更小的體積達到等效的隔熱效果。這一特點使其在航空、航天應用領域具有舉足輕重的優勢。航空發動機的隔熱材料使用氣凝膠,既起到前悔猛了極好的隔熱作用,又減輕了發動機的重量。

氣凝膠隔熱材料也用在外太空探險、交通工具上。太空人的超級服裝等也在使用。

2、工業保溫領域應用。

在石化、化工、冶金、建材行業以及其他工業領域,熱工裝置普遍存在。工業節能中,奈米孔超級絕熱材料也起著非常重要的作用,其中有些特殊的部位和環境,由於受前碧重量、體積或空間的限制,氣凝膠超級絕熱材料就可以發揮更大作用。而且,由於氣凝膠耐高溫防火特性,在化工領域化工裝置的保溫上應用更加適合。

在北方的採暖蒸汽的輸送領域應用其節能效果更加明顯。

關於氣凝膠氣凝膠是目前已知導熱係數最低、密度最低的固體材料,具有超慧橋長的使用壽命、超強的隔熱效能、超高的耐火效能等,被譽為「改變世界的神奇材料」,又因輕若薄霧顏色泛藍,又被稱為「藍煙」。

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