二氧化硅气凝胶制备技术
目前,且二氧化硅气凝胶的制备通常包含溶胶-凝胶和干燥两个主要过程,通过溶胶-凝胶工艺获得所需纳米孔洞和相应凝胶骨架。 根据工艺不同,气凝胶干燥主要分为超临界干燥工艺和常压干燥工艺两种,其他尚未实现批量生产技术还有真空冷冻干燥、亚临界干燥等。 超临界干燥技术是早实现批量制备气凝胶的技术,也是目前国内外气凝胶企业采用较多的技术,通过压力和温度控制,使溶剂在干燥过程中达到其本身的临界点。处于超临界状态的溶剂无明显表面张力,从而可以实现凝胶在干燥过程中保持完好骨架结构,在保持原有结构的前提下去除凝胶内的大量液体而制得气凝胶。
除航天领域应用外,气凝胶还可广泛应用
除航天领域应用外,气凝胶还可广泛应用于、石化、电力、冶金、建筑、服装等众多领域,是传统保温材料的革命性替代产品。
气凝胶材料是当今世界上已知的轻固体材料,目前轻的气凝胶仅有0.16毫克/立方厘米,比空气密度略低,具有极大的比表面积和极低的导热系数。用气凝胶材料做成的防寒外套,仅3mm厚但具有与40mm鸭绒外套相同的保温效果。
混凝土添加剂气凝胶在建筑领域的应用
作为混凝土添加剂气凝胶还可以用于降低混凝土的导热系数。国外的研究人员开展了混凝土基料中掺入不同量的疏水或亲水SiO2气凝胶粉末的研究,混凝土块的热导率随着SiO2气凝胶粉末含量的增加而减少,但抗压强度会有所降低,收缩率也会有所增大。据此特点可将添加SiO2气凝胶的混凝土用于非承重墙,或是作为粘结***使用的水泥砂浆。随着混凝土助剂的发展,可以加入助剂来补充损失的力学性能。气凝胶在建筑领域的应用。
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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