一、氣凝膠是固體還是氣體
氣凝膠是一種源自(zi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)體(ti)的(de)固(gu)體(ti),凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)體(ti)的(de)液體(ti)成(cheng)分被(bei)空(kong)氣替代(dai),使(shi)得它(ta)干燥且多孔。事實上(shang),90%以上(shang)的(de)體(ti)積為真(zhen)空(kong),因此氣凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)是世(shi)(shi)界(jie)上(shang)最輕的(de)固(gu)體(ti)材料。其(qi)密度比玻璃小(xiao)1000倍,因此它(ta)也是世(shi)(shi)界(jie)上(shang)密度最低的(de)固(gu)體(ti)材料。其(qi)緊密分布的(de)粒徑特別適合絕熱(re)應用,因為氣凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)的(de)導(dao)熱(re)性能極低、抗剪(jian)能力很(hen)高且疏水性很(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)的(de)密度(du)約為玻璃的(de)千(qian)分之(zhi)一,說它(ta)是世界(jie)最輕的(de)材(cai)料一點(dian)也不夸(kua)張。其次氣凝(ning)膠(jiao)幾(ji)乎(hu)能阻(zu)止熱傳遞(di)的(de)所(suo)有途徑,從(cong)而達到其他材(cai)料無(wu)法比擬的(de)絕熱效果,最后它(ta)可以承受(shou)相當于自身(shen)質(zhi)量幾(ji)千(qian)倍的(de)壓(ya)力。正是由于氣凝(ning)膠(jiao)有這么多優點(dian),所(suo)以被廣泛(fan)用于各行各業。比如在(zai)航空航天和(he)國防軍工領域,氣凝膠可(ke)以(yi)作為飛機(ji)機(ji)艙的(de)(de)隔(ge)熱層材料,也可(ke)作為核潛(qian)艇、蒸汽(qi)動力導彈驅逐艦的(de)(de)核反應堆,以(yi)及復雜(za)的(de)(de)高溫蒸汽(qi)鍋爐(lu)系統的(de)(de)高效隔(ge)熱材料。
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。且由于氣凝膠的空(kong)間網狀結構(gou)(gou)中充滿的介質是(shi)氣體,因此(ci),其(qi)結構(gou)(gou)不穩定。以上陳述的缺點均是(shi)制約其(qi)廣(guang)泛應用的瓶(ping)頸(jing)。