一、氣凝膠是固體還是氣體
氣凝膠是(shi)(shi)一種源自(zi)凝膠(jiao)(jiao)體(ti)的(de)固(gu)體(ti),凝膠(jiao)(jiao)體(ti)的(de)液體(ti)成分被空(kong)氣替代(dai),使得它干燥且多孔。事(shi)實(shi)上(shang),90%以上(shang)的(de)體(ti)積為真空(kong),因此(ci)氣凝膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)世(shi)界(jie)上(shang)最(zui)輕的(de)固(gu)體(ti)材(cai)料(liao)。其密度(du)比玻璃小(xiao)1000倍,因此(ci)它也是(shi)(shi)世(shi)界(jie)上(shang)密度(du)最(zui)低(di)的(de)固(gu)體(ti)材(cai)料(liao)。其緊密分布的(de)粒徑特別適合絕(jue)熱(re)(re)應用,因為氣凝膠(jiao)(jiao)的(de)導熱(re)(re)性(xing)能(neng)極(ji)低(di)、抗(kang)剪(jian)能(neng)力很(hen)高且疏水性(xing)很(hen)強。
二、氣凝膠的優點
氣凝膠有三個優點:質量輕、隔熱強、承受力大。首先它(ta)(ta)(ta)的密度約為玻璃(li)的千分之一,說它(ta)(ta)(ta)是世界最輕的材料一點(dian)也不夸張。其(qi)次(ci)氣凝膠(jiao)幾乎能阻止熱(re)傳遞的所有途徑,從而達到其(qi)他材料無法比擬的絕熱(re)效果,最后(hou)它(ta)(ta)(ta)可以(yi)(yi)承受相(xiang)當于(yu)自(zi)身質量幾千倍(bei)的壓力。正(zheng)是由(you)于(yu)氣凝膠(jiao)有這么多優點(dian),所以(yi)(yi)被廣泛(fan)用于(yu)各行各業(ye)。比如在航空航天和國防(fang)軍工(gong)領域,氣凝膠可以作為飛機機艙的隔熱(re)層材(cai)料(liao)(liao),也可作為核潛艇、蒸(zheng)汽動(dong)力(li)導彈驅逐(zhu)艦的核反應(ying)堆,以及復雜(za)的高溫(wen)蒸(zheng)汽鍋爐(lu)系統的高效(xiao)隔熱(re)材(cai)料(liao)(liao)。
三、氣凝膠的缺點
氣凝膠的制備需要昂貴的制備成本。而且材料本身超高孔隙率,表現出來了它難以克服的低強度以及低韌性,普通的氣凝膠只需要手指便能捏碎。且由于氣凝膠的(de)空(kong)間網狀結構(gou)(gou)中充滿(man)的(de)介(jie)質是(shi)氣(qi)體,因(yin)此,其結構(gou)(gou)不穩定。以上(shang)陳述的(de)缺點均是(shi)制約其廣泛應用(yong)的(de)瓶頸(jing)。