气凝胶简述。
气凝胶是指具有纳米多孔网络结构且网络骨架中充满大量气态分散介质的轻质纳米固态材料。得益于其结构的特殊性,气凝胶材料具有广泛的用途,其中二氧化硅气凝胶材料便是基于气凝胶技术对SiO2应用的探索成果,相交于其他气凝胶材料,SiO2气凝胶原材料来源丰富,工艺简单,可控性好;在性能方面兼有高透明性、低热导率特性以及高比表面积等特性。
气凝胶的性能:
一部分是结构,简单地说就是由多孔性质衍生出的性能,比如优良的隔热性能。用火焰隔着气凝胶对一朵花进行加热,花朵几乎没有任何损伤。此外,某些气凝胶还表现出优异的吸附性能,如“碳海绵”。气凝胶可以制作成为保温毡,具有柔软﹑易裁剪﹑密度小、无机防火﹑整体疏水、绿色环保等特性,有望替代玻璃纤维制品、石棉保温毡、硅酸盐纤维制品等不环保、保温性能差的传统柔性保温材料。现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,而“碳海绵”的吸收量是250倍左右,***1高可达900倍。同时,“碳海绵”具备高弹性,被压缩80%后仍可***原状。这让人很容易想到用它来处理海上的漏油,将它们撒在海面上,就能把漏油迅速地吸收进来,因为有弹性,吸的油能够被压出来回收利用。有望在治理海上漏油方面发挥重要作用。
另一部分的性能来源于构成气凝胶骨架的成分处于纳米尺度。纳米尺度粒子本身具有的某些性能,以气凝胶的形式存在时,往往会得到增强。
气凝胶貌似“弱不禁风”,其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力,在温度达到1200摄氏度时才会熔化,此外它的导热性和折射率也很低,绝缘能力比相对好的玻璃纤维还要强39倍。气凝胶硬度大,人家还长得“好看”、耐用、防火效果显著、性能优越,真的是“人不可貌相”的,就像蚂蚁一样,看着小,可是有的是力量。可以承受住相当于自身体重的1700倍压力。
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