气凝胶与增强纤维的复合产品
由于气凝胶很脆,基本上无法单独应用,市场上销售的气凝胶多为气凝胶与增强纤维的复合产品。复合的方式大体上分为两种,一种叫原位复合或一次复合,另一种叫两次复合。
一次复合就在气凝胶制备过程的溶胶-凝胶阶段,硅溶胶直接浸润增强纤维,共同经历凝胶老化、改性、干燥,直到产品生产结束。这种方法获得的气凝胶复合材料,相对而言,气凝胶是连续相,纤维是分散相,所得气凝胶产品往往可以获得较低的导热系数,并且产品质量的一致性较好,也是目前国内外气凝胶企业的主流复合方式。
气凝胶是一种固体物质形态
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“***的烟”或“蓝烟”。
气凝胶的特性:
1.孔隙率很高,可高达99.8% ;
2.纳米级别孔洞(20~100nm)和三维纳米骨架颗粒(2~5nm);
3. 高比表面积,可高达1000m2/g;
4. 低密度,可低至0.003g/cm3;
5. 气凝胶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);
6. 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。
硅凝胶嵌板以及层复合材料的产品已经驱动了该产业的发展
备受研究者们关注的是,从一种新材料被发现并成形的那一刻,到将它投入市场这个过程,究竟需要花费多长时间。当然,对热固性塑料而言,这种材料呈指数形式发展,但对其他材料却很难说。气凝胶于1930年在一篇前期研究的文章中被报道,终该产业将会逐步发展成熟。
硅凝胶嵌板以及层复合材料的产品已经驱动了该产业的发展,并在凝胶化过程引入纤维,使其形成独具一格的产品。
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