气凝胶的详细介绍共28页
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其实气凝胶是一种固体物质形态,是世界上密度小的固体之一。
一般常见的气凝胶为硅气凝胶,也有碳气凝胶存在。
目前轻的硅气凝胶仅有3毫克每立方厘米,比空气重三倍,所以也被叫做“冻结的烟”或“蓝烟”。
气凝胶气凝胶物理性能包装形式:卷状厚度:3mm,5mm,6mm,10mm。
宽度:910mm,1200mm,1500mm。
密度:200kg/m3。
高适用温度:650℃或800℃。
疏水性:整体疏水。
导热系数:<0.018w/mk(25℃时)。
A1级防火气凝胶特点:孔隙率很高,可高达99.8%;纳米级别孔洞(20~100nm)和三维纳米骨架颗粒(2~5nm);高比表面积,可高达1000m2/g;低密度,可低至0.003g/cm3;气凝胶独特的结构决定了其具有极低的热导率,常温下可以低至0.013W/(mK);强度低,脆性大,由于其比表面积和孔隙率很大,密度很低,导致其强度很低。
气凝胶物理性能:参数密度12.5-18kg/m3,比表面积500-650m2/g,孔隙率95-98%,孔径20-70nm,孔容3.5ml/g,导热系数0.01-0.018w/mk,疏水性:疏水或亲水两类。
产品特性:1、独特纳米结构材料内部孔隙均在50-80纳米之间,本材料孔隙率高达90%以上。
气凝胶材料不同于传统隔热材料,相比传统隔热材料(玻璃纤维毡,硅酸铝棉)可以在达到同样隔热效果的前提下降低3至8倍的厚度及重量。
2、优越的隔热性能常温下(25℃)导热系数可达到0.015w/mk。
3、良好的耐温性能不同系列的本材料可分别耐受高600℃-1000℃的高温,低温使用范围接近绝对零度。
以上就是对于气凝胶讲述,相信大家已经有所了解,产品在使用时是有着很好的作用,当然我们的产品是有保证的,也有着很好的使用效果。
气凝胶——超级绝热保温材料气凝胶——改变世界的神奇材料二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”,是目前已知的最轻的固体材料,也是3迄今为保温性能最好的材料。
因其具有纳米多孔结构(1~100nm)、低密度(1,500kg/m)、低介电常数(1.1~2.5)、低导热系数(0.003~0.025 w/m•k)、高孔隙率(80,,99 8,)、高比表2面积(200~1000m/g)等特点,在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质,在航天、军事、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用前景,被称为“改变世界的神奇材料”。
气凝胶的特性及应用特性应用在所有固体材料中热导率最低,建筑节能材料,热学轻质,保温隔热材料,透明,浇铸用模具等。
超低密度材料密度 ICF以及X光激光靶 3(最低可达3kg/m)高比表面积,催化剂,吸附剂,缓释剂、离子交孔隙率多组分。
换剂、传感器等低折射率, Cherenkov探测器,光学透明,光波导,多组分, 低折射率光学材料及其它器件声学低声速声耦合器件低介电常数,微电子行业中的介电材料,电学高介电强度,电极,超级电容器高比表面积。
弹性,高能吸收剂,机械轻质。
高速粒子捕获剂气凝胶的发展世界上第一个气凝胶产品是1931年制备出的。
当时,美国加州太平洋大学(College of the Pacific)的Steven.S. Kistler提出要证明一种具有相同尺寸的连续网络结构的固体“凝胶”,其形状与湿凝胶一致。
证明这种设想的简单方法,是从湿凝胶中去除液体而不破坏固体形状。
如按照通常的技术路线,很难做到这一点。
如果只是简单地让湿凝胶干燥,凝胶将会收缩,常常使原来的形状破坏,破裂成小碎片。
也就是说,这种收缩经常是伴随着凝胶的严重破裂。
Kistler推测:凝胶的固体构成是多微孔的,液体蒸发时的液一气界面存在较大的表面张力,该表面张力使孔道坍塌。
此后,Kistler发现了气凝胶制备的关键技术(Kistler,1932)。
气凝胶的15个吉尼斯记录(原创版)目录1.气凝胶的概述2.气凝胶的吉尼斯记录种类3.气凝胶的特点4.气凝胶的应用领域5.气凝胶的未来发展前景正文气凝胶是一种新型的高科技材料,它具有低密度、高孔隙度、低热导率等优异性能,因此被广泛应用于各个领域。
气凝胶由于其独特的性质,已经创造了 15 个吉尼斯世界纪录,下面我们将详细介绍这些记录。
1.气凝胶的概述气凝胶是一种由纳米级颗粒组成的多孔材料,它具有良好的绝热性能、低热导率和低密度。
气凝胶的主要成分是硅、氧、碳等元素,它具有很高的孔隙度,可以达到 90% 以上。
2.气凝胶的吉尼斯记录种类气凝胶目前保持着 15 个吉尼斯世界纪录,包括以下记录:(1) 最轻的固体材料:气凝胶的密度非常低,最低可以达到 0.16mg/cm3,因此被认为是世界上最轻的固体材料。
(2) 最高的孔隙度:气凝胶的孔隙度可以达到 90% 以上,因此具有非常好的绝热性能。
(3) 最低的热导率:气凝胶的热导率非常低,可以低至 0.013 W/m·K,因此被广泛应用于绝热材料。
(4) 最长的使用寿命:气凝胶具有非常长的使用寿命,可以长达 20 年以上。
(5) 最高的吸附能力:气凝胶具有非常高的吸附能力,可以吸附大量的气体和液体。
3.气凝胶的特点气凝胶具有以下特点:(1) 低密度:气凝胶的密度非常低,可以低至 0.16 mg/cm3。
(2) 高孔隙度:气凝胶的孔隙度可以达到 90% 以上。
(3) 低热导率:气凝胶的热导率非常低,可以低至 0.013 W/m·K。
(4) 耐高温:气凝胶可以耐受高温,最高可以达到 1200℃。
(5) 耐腐蚀:气凝胶具有很好的耐腐蚀性能,可以抵抗各种化学物质的侵蚀。
4.气凝胶的应用领域气凝胶由于其优异的性能,被广泛应用于各个领域,包括:(1) 绝热材料:气凝胶具有非常好的绝热性能,因此被广泛应用于建筑、家电等领域。
(2) 吸附材料:气凝胶具有非常高的吸附能力,因此被广泛应用于吸附气体和液体。
气凝胶的特性
孔隙率很高,可高达99.8% ;
纳米级别孔洞和三维纳米骨架颗粒;
高比表面积;
极低密度;
气凝胶独特的结构决定了其具有极低的热导率,常温下可以低至0.013W/(m.K);强度低,脆性大,由于其比表面积和孔隙率很大,密度很低,导致其强度很低。
性能参数
密度 12.5-18
比表面积 1400-1630
孔隙率 95-98%
孔径 7-14nm
孔容 3.5ml/g
导热系数 <0.018
产品性能:
1、超乎寻常的保温隔热性能
2、优异的吸附性能
3、高度多孔结构
4、高度疏水性能
5、透光度好
6、极低的密度
7、优良的隔音效果
8、良好的阻燃效果
9、绿色环保,无毒,无腐蚀,不含任何对人体有害的物质。
二氧化硅气凝胶简介气凝胶(aerogels)通常是指以纳米量级超微颗粒相互聚集构成纳米多孔网络结构,并在网络孔隙中充满气态分散介质的轻质纳米固态材料。
气凝胶是一种固体,但是99%都是由气体构成,外观看起来像云一样。
气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量,有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。
最常见的气凝胶为二氧化硅气凝胶。
SiO2气凝胶是一种防热隔热性能非常优秀的轻质纳米多孔非晶固体材料,其孔隙率高达80-99.8%,孔洞的典型尺寸为1-100 nm,比表面积为200-1000 m2/g,而密度可低达3 kg/m3,室温导热系数可低达0.012 W/(m•k)。
正是由于这些特点使气凝胶材料在热学、声学、光学、微电子、粒子探测方面有很广阔的应用潜力。
一、气凝胶发展历史早在1931年,Steven.S.Kistler就开始研究气凝胶。
他最初采用的方法是用硅酸钠水溶液进行酸性浓缩,用超临界水再溶解二氧化硅,用乙醇交换孔隙中的水后,利用超临界流体干燥技术制成了最初的真正意义上的气凝胶。
这种材料的特点是透明、低密度、高孔隙率。
但受当时科研手段的限制,这种材料的研制并没有引起科学界的重视。
上世纪七十年代,在法国政府的支持下,Stanislaus Teichner在寻找一种用于存储氧和火箭燃料的多孔材料的过程中,找到一种新的合成方法,即把溶胶- 凝胶化学方法用于二氧化硅气凝胶的制备中。
这种方法推动了气凝胶科学的发展。
此后,气凝胶科学和技术得到了快速发展。
1983年Arlon Hunt 在Berkeley 实验室发现可用更安全、更廉价的二氧化硅气凝胶制作方法。
与此同时,微结构材料研究小组发现可用具有更低临界温度和临界压力的二氧化碳超临界流体取代乙醇作为超临界干燥的流体,使得超临界干燥技术得以向实用化阶段迈进。
八十年代后期,Larry Hrubesh 领导的研究者在Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) 制备了世界上最轻的二氧化硅气凝胶,密度是0.003 g/cm 3,仅有空气的3倍。
气凝胶材料
气凝胶材料,是一种由固体颗粒和气体填充剂组成的多孔材料。
其具有低密度、低热导率、优异的保温性能等特点,在建筑、航空航天、能源等领域得到广泛应用。
首先,气凝胶材料具有低密度的特点。
其密度通常在0.1-
0.9g/cm³之间,仅为普通固体材料的5%左右。
这使得气凝胶
材料非常轻盈,适用于需要降低重量的应用场景。
例如,在航空航天领域,使用气凝胶材料可以减轻飞行器的重量,提高其燃料效率。
其次,气凝胶材料具有优异的保温性能。
由于气凝胶材料中充满了微小的孔隙空间,这些孔隙可以阻止热传导。
因此,气凝胶材料具有低热导率的特点,通常为0.01-0.03W/(m·K),是传
统绝热材料的几倍甚至几十倍。
这使得气凝胶材料成为一种非常理想的保温材料,可以有效降低建筑物的能耗,并提高室内的舒适度。
此外,气凝胶材料还具有优异的吸声性能。
由于其多孔结构和较高比表面积,气凝胶材料能够吸收和消散来自空气中的声波能量,降低噪音的传播。
因此,在建筑领域,可以使用气凝胶材料作为吸音板,改善室内的声环境。
此外,气凝胶材料还具有良好的化学稳定性和耐候性。
它能够抵御酸碱腐蚀、氧化等恶劣环境的侵蚀,具有长久的使用寿命。
另外,它还具有防火、隔热、抗震等特点,使其在建筑防火、通风管道等方面有较广泛的应用。
总结起来,气凝胶材料具有低密度、低热导率、优异的保温性能、吸声性能、化学稳定性和耐候性等特点,在建筑、航空航天、能源等领域有广泛的应用前景。
作为一种新型的材料,气凝胶材料的研究和开发将进一步推动科技的进步和社会的可持续发展。
气凝胶简介气凝胶(Aerogel)是一种三维网络结构的纳米先进材料。
当凝胶脱去大部分溶剂,使凝胶中液体含量比固体含量少得多,或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体,外表呈固体状,这即为气凝胶。
气凝胶具有低密度、低导热性、高孔隙率、耐高温、不燃等优越性能,在航空航天、建筑、石油化工、军工、热能工程、交通运输和家用电器等领域有非常广阔的应用前景。
简介气凝胶是一种固体物质形态,世界上密度最小的固体之一。
密度为3千克每立方米。
一般常见的气凝胶为硅气凝胶,最早由美国科学工作者Kistler在1931年因与其友打赌制得。
气凝胶的种类很多,有硅系,碳系,硫系,金属氧化物系,金属系等等。
aerogel是个组合词,此处aero是形容词,表示飞行的,gel显然是凝胶。
字面意思是可以飞行的凝胶。
任何物质的gel只要可以经干燥后除去内部溶剂后,又可基本保持其形状不变,且产物高孔隙率、低密度,则皆可以称之为气凝胶。
因为密度极低,目前最轻的气凝胶仅有0.16毫克每立方厘米,比空气密度略低,所以也被叫做“冻结的烟”或“蓝烟”。
由于里面的颗粒非常小(纳米量级),所以可见光经过它时散射较小(瑞利散射),就像阳光经过空气一样。
因此,它也和天空一样看着发蓝,如果对着光看则有点发红。
由于气凝胶中一般80%以上是空气,所以有非常好的隔热效果,一寸厚的气凝胶相当20至30块普通玻璃的隔热功能。
即使把气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰也会丝毫无损。
制备方法气凝胶最初是由S.Kistler命名,由于他采用超临界干燥方法成功制备了二氧化硅气凝胶,故将气凝胶定义为:湿凝胶经超临界干燥所得到的材料,称之为气凝胶。
在上世纪90年代中后期,随着常压干燥技术的出现和发展,科学界普遍接受的气凝胶的定义是:不论采用何种干燥方法,只要是将湿凝胶中的液体被气体所取代,同时凝胶的网络结构基本保留不变,这样所得的材料都称为气凝胶。
气凝胶的制备通常由溶胶凝胶过程和超临界干燥处理构成。
气凝胶的简介摘要气凝胶是由胶体粒子或高聚物分子相互聚结构成纳米多孔网络结构, 并在孔隙中充满气态分散介质的一种高分散固态材料。
近年来气凝胶研究得到了很大的发展, 本文对气凝胶的制备方法、结构与特性、应用前景等方面的研究进展作一简要的评述。
关键词气凝胶制备结构特性应用前景正文气凝胶是由胶体粒子或高聚物分子相互聚结构成纳米多孔网络结构, 并在孔隙中充满气态分散介质的一种高分散固态材料。
早在三十年代初斯坦福大学Kistler[1]就已经通过水解水玻璃的方法制得了SiO2气凝胶,但由于这种方法的制备工艺复杂和产品纯化困难而未得到发展。
直到八十年代以后随着溶胶-凝胶法研究的深入和超临界干燥技术的逐步完善, 使构成气凝胶的固体微粒更趋于细化, 微孔分布更趋于均匀, 从而使材料的密度更低,孔隙率更高。
目前的气凝胶主要是指一种以纳米量级超细微粒所聚集成的固态材料, 其孔隙率可达80~99.8%,孔洞尺寸一般在1~100nm之间,而密度变化范围可达3~600kg·m- 3。
气凝胶结构的特异性和诱人的应用前景, 引起化学家、物理学家、材料学家等的高度重视, 在美国气凝胶研究被列为九十年代十大热门科学技术之一。
本文将对气凝胶的制备方法、结构与特性、应用前景等方面的研究工作进行总结并作适当的评述。
1 制备方法气凝胶的制备通常由两个过程构成, 即溶胶-凝胶过程和超临界干燥。
迄今为止已经研制出的气凝胶有数十种, 它们分为单组分气凝胶如SiO2、Al2O3、V2O5、TiO2等, 多组分气凝胶如Al2O3/SiO2、TiO2/SiO2、Fe/SiO2、Pt/TiO2、(C60/C70)-SiO2、CaO/MgO/SiO2等, 有机气凝胶如RF、MF等和碳气凝胶。
1.1 溶胶-凝胶过程气凝胶的多孔网络结构首先由溶胶-凝胶过程形成, 即以金属有机化合物为母体, 在一定条件下通过水解-缩聚反应形成具有空间网络结构的醇凝胶。