一、氣凝膠的隔熱原理是什么
氣凝膠的隔熱原理是其獨立的結構帶來的無窮遮擋效應、無(wu)對流效應(ying)、無窮長疏松路徑(jing)效應。
1、無窮遮擋效應
氣(qi)凝(ning)膠(jiao)的氣(qi)孔為納米級氣(qi)孔且氣(qi)凝(ning)膠(jiao)自身具有極低的密(mi)度,氣(qi)凝(ning)膠(jiao)內的氣(qi)孔趨(qu)于“無窮多”,每個(ge)氣(qi)孔壁(bi)都具有遮(zhe)熱(re)板的作用(yong),因而產生(sheng)近于“無窮多遮(zhe)熱(re)板”效應,使熱(re)輻射降到(dao)最低。
2、無對流效應
氣凝膠納米(mi)材料(liao)中的氣孔直徑(jing)小于70nm,氣孔內的空氣分子就失去了自(zi)由(you)流(liu)動的能(neng)力(li),處于近似真空狀態,無法(fa)進行熱對流(liu)。
3、無窮長疏松路徑效應
氣(qi)(qi)凝(ning)膠的(de)密度極低、比表面大(da)且體積骨(gu)架疏(shu)松(song),氣(qi)(qi)凝(ning)膠有(you)無窮(qiong)(qiong)多的(de)納米氣(qi)(qi)孔,熱(re)量在氣(qi)(qi)凝(ning)膠固體材料中沿著氣(qi)(qi)孔壁傳導,有(you)無窮(qiong)(qiong)多的(de)氣(qi)(qi)孔壁構成“無窮(qiong)(qiong)長疏(shu)松(song)的(de)路徑”效(xiao)應,使固體熱(re)傳導的(de)能力(li)下降到接近最(zui)低極限。
二、氣凝膠耐溫多少度
氣凝膠是一種乳白色的固體材料,內部空間呈納米級網狀孔隙結構,填充介質是空氣。熱(re)傳導(dao)中導(dao)熱(re)系數最(zui)小(xiao)的(de)就是空(kong)氣,再加上氣凝膠內部(bu)的(de)特殊結構,使(shi)導(dao)熱(re)性能進一步下降,所以它是絕(jue)佳(jia)的(de)隔熱(re)材料(liao),一塊一厘米厚的(de)氣凝膠,相當于(yu)10塊普通玻璃的(de)隔熱(re)效果。而(er)且(qie)氣凝膠(jiao)密度低(di)質量輕,目前最輕的(de)氣凝膠(jiao)空氣含量達99%以上(shang),幾乎跟空氣的(de)重量沒有區別。這些特殊結構(gou)的(de)空氣對陽光散射(she)比(bi)較小(xiao),所以氣凝膠(jiao)在陽光下就像藍(lan)色的(de)煙霧,一(yi)陣風就能把它吹走。
氣凝膠貌似“弱不禁風”,其實非常堅固耐用,它可以承受相當于自身質量幾千倍的壓力,最高能承受1400攝氏度的高溫。由于具備這些特性,氣凝膠便成為航(hang)天(tian)探(tan)測中不可替代的材料,俄羅斯“和平”號(hao)空間站和美(mei)國“火(huo)星(xing)探(tan)路者”探(tan)測器都用它來進行熱絕緣。