一、氣凝膠的產品形態有哪些
目前氣凝膠產(chan)品的形(xing)態主要(yao)有(you)氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)氈(zhan)、氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)板、氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)布、氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)紙、氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)顆粒、氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)粉末、氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)涂層(ceng)和(he)氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)異形(xing)件。這(zhe)些產(chan)品都是由(you)氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)相應的纖(xian)維(wei)材料制成(cheng)的,基本技術(shu)差不多,但(dan)是產(chan)品的應用領域(yu)和(he)性(xing)能(neng)差別很大。
1、氣凝(ning)膠(jiao)(jiao)氈:是一種產(chan)量大(da)、用途廣、技術(shu)成熟、隔(ge)(ge)熱(re)性(xing)能(neng)好(hao)的(de)(de)氣凝(ning)膠(jiao)(jiao)產(chan)品。氣凝(ning)膠(jiao)(jiao)氈的(de)(de)主要特點是導熱(re)系(xi)數低、隔(ge)(ge)熱(re)效果(guo)好(hao)、疏水(shui)性(xing)高、粉末損失少(shao)。廣泛應用于航(hang)天(tian)軍(jun)工(gong)、石油(you)化(hua)工(gong)、冶金建材、軌(gui)道交(jiao)通,高鐵(tie)動(dong)車(che),核電船舶、動(dong)力電池、管道罐(guan)體、冰箱冷庫等(deng)保溫隔(ge)(ge)熱(re)應用領域(yu)。
2、氣凝膠布、紙(zhi)(zhi)、異形件:主要(yao)用(yong)(yong)于一(yi)些特殊領(ling)域(yu)。比如氣凝膠布主要(yao)用(yong)(yong)于服(fu)裝(zhuang)鞋(xie)帽領(ling)域(yu),氣凝膠紙(zhi)(zhi)(薄氈(zhan))主要(yao)用(yong)(yong)于電池絕緣(yuan)和一(yi)些空間(jian)極小、管(guan)(guan)徑極細或需要(yao)纏繞施工(gong)的領(ling)域(yu),氣凝膠異形件基本用(yong)(yong)于軍(jun)工(gong)制造可拆卸絕緣(yuan)套管(guan)(guan)。
3、氣凝(ning)膠板(ban):其實氣凝(ning)膠板(ban)和毛氈(zhan)的(de)(de)一個主(zhu)要區別就是硬度(du)的(de)(de)不同。毛氈(zhan)柔韌(ren),可以卷曲(qu),而板(ban)材有一定(ding)的(de)(de)剛(gang)度(du),不易彎曲(qu)。該板(ban)的(de)(de)主(zhu)要應用是大型設備保(bao)溫和未來建筑(zhu)節能內外墻保(bao)溫。
4、氣凝(ning)(ning)膠顆粒(li):目前氣凝(ning)(ning)膠顆粒(li)的(de)主(zhu)要應(ying)用(yong)是利(li)用(yong)氣凝(ning)(ning)膠的(de)透明(ming)性,將其填充(chong)在PC板或中空玻(bo)璃中作為采光隔(ge)熱(re)板。雖(sui)然有一定的(de)市場應(ying)用(yong),但規模較小。
5、氣(qi)凝膠粉(fen)末:氣(qi)凝膠工業化的(de)歷(li)史是從粉(fen)末開(kai)始(shi)的(de),但(dan)遺(yi)憾的(de)是,到目前為止,還沒有(you)發現(xian)氣(qi)凝膠粉(fen)末具有(you)實質(zhi)性意義的(de)批量應用。
6、氣凝(ning)(ning)膠涂料:傳統(tong)(tong)隔熱材料中的(de)涂料是非(fei)常重要的(de)產品,在(zai)許多領域發揮著(zhu)不可替(ti)代的(de)作用。氣凝(ning)(ning)膠涂料的(de)導熱系數比(bi)傳統(tong)(tong)涂料低,具有(you)良好的(de)隔熱效果和一定的(de)疏水效果。
二、氣凝膠能做衣服嗎
氣凝膠可(ke)以做成紡織品、服裝保暖或者海軍(jun)潛水服、宇航服等(deng)。
氣凝(ning)(ning)膠是一種有著多孔(kong)網絡狀結構的固(gu)態凝(ning)(ning)膠材料,其內部孔(kong)隙中充滿空(kong)氣。美(mei)國Stanford University的Kistler教授用水玻璃(li)通(tong)過溶膠一凝(ning)(ning)膠法(fa)在超臨界干燥條件下首次得到(dao)了(le)二氧化硅氣凝(ning)(ning)膠。
氣(qi)凝膠(jiao)有很多種,其(qi)(qi)中SiO2氣(qi)凝膠(jiao)最為常見,呈半透明淡(dan)藍色,質量超輕(qing)類似(si)“固態的(de)(de)煙”。SiO2氣(qi)凝膠(jiao)作為多孔(kong)材料的(de)(de)典型,內部大部分空(kong)間被空(kong)氣(qi)(或其(qi)(qi)它氣(qi)體(ti))填充(chong),其(qi)(qi)骨架的(de)(de)體(ti)積僅占總體(ti)積的(de)(de)0.15%~15%。
氣(qi)(qi)凝膠(jiao)的平均孔徑(jing)約25nm,空氣(qi)(qi)分子(自由程50~70nm)在其間無法自由運(yun)動;另外,氣(qi)(qi)凝膠(jiao)骨架內部有許(xu)多“死胡(hu)同"般大小不一(yi)的閉孔,這(zhe)增加了氣(qi)(qi)凝膠(jiao)固(gu)體熱傳輸的路徑(jing),因此氣(qi)(qi)凝膠(jiao)是(shi)熱的不良導體。
三、氣凝膠材料應用
1、保溫材料(熱絕緣體)
(1)管路保溫、易(yi)揮(hui)發或(huo)易(yi)燃(ran)物(wu)質儲(chu)運方面(mian)。氣凝(ning)膠材料最廣泛的(de)應用是在爐體管線保溫、熱(re)力(li)廠管線保溫、液化天然氣儲(chu)罐(guan)等領(ling)域。
(2)紡織品、服裝保暖方面。在二十世紀初期,氣(qi)凝膠(jiao)(jiao)毯開始出現。美國(guo)阿斯彭公(gong)司曾將氣(qi)凝膠(jiao)(jiao)與織物復合后制(zhi)備了(le)名為SpacelofI的毯狀氣(qi)凝膠(jiao)(jiao)產品;2010年左右(you),雨果(guo)公(gong)司成功推(tui)出了(le)一款氣(qi)凝膠(jiao)(jiao)夾克并成功上(shang)市;登(deng)山愛(ai)好者使用(yong)氣(qi)凝膠(jiao)(jiao)鞋墊(dian)和(he)睡袋(內(nei)襯(chen)材料)后也給予了(le)其(qi)極高的評價(jia)。
(3)房屋建材、冰(bing)箱等方面。氣(qi)凝膠材料可用在房屋的房頂或(huo)(huo)者玻璃上用來隔熱。氣(qi)凝膠玻璃的導熱能(neng)力極(ji)小,可起到(dao)很好的節能(neng)作用。另外,當前使用的氟制冷冰(bing)箱或(huo)(huo)聚(ju)氨(an)酯(zhi)泡(pao)沫(mo)塑料會(hui)產生破壞臭氧層的化(hua)學物質(zhi),因此氣(qi)凝膠的使用也會(hui)更(geng)加環保。
2、航空航天領域
氣凝膠(jiao)材(cai)料也廣泛的應(ying)用在航(hang)空航(hang)天方(fang)面,如火星探測(ce)器、海軍潛(qian)水服、宇航(hang)服等。
3、氣凝膠在其他領域的應用
氣凝膠的吸附性可用來制造防毒面具或用來治理油體泄露帶來的污染,還用在過濾器、燃料儲存等方面。此外,氣凝膠還(huan)能作為模(mo)板(ban)材(cai)料(liao)。