一、氣凝膠的產品形態有哪些
目前氣凝膠產(chan)品的形態主要有氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)氈、氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)板(ban)、氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)布、氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)紙、氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)顆粒、氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)粉末、氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)涂層和氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)異形件(jian)。這些產(chan)品都是由氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)和相(xiang)應(ying)的纖(xian)維材(cai)料制成的,基本(ben)技術差不多,但是產(chan)品的應(ying)用領域和性(xing)能差別很大。
1、氣凝(ning)膠氈:是一種(zhong)產量(liang)大、用(yong)途廣、技術成熟、隔(ge)熱(re)性能好的(de)氣凝(ning)膠產品。氣凝(ning)膠氈的(de)主要特點是導(dao)熱(re)系數低、隔(ge)熱(re)效果(guo)好、疏(shu)水性高、粉(fen)末損失少(shao)。廣泛應用(yong)于航(hang)天軍工、石(shi)油化工、冶金建(jian)材(cai)、軌(gui)道交通,高鐵動車,核(he)電船舶、動力電池、管道罐體、冰(bing)箱冷庫等保溫隔(ge)熱(re)應用(yong)領域。
2、氣凝(ning)膠(jiao)(jiao)布、紙、異形(xing)件(jian):主(zhu)要(yao)用于一些(xie)特殊領(ling)域。比如氣凝(ning)膠(jiao)(jiao)布主(zhu)要(yao)用于服裝鞋帽領(ling)域,氣凝(ning)膠(jiao)(jiao)紙(薄氈(zhan))主(zhu)要(yao)用于電池(chi)絕緣(yuan)和一些(xie)空間極小(xiao)、管徑(jing)極細(xi)或需要(yao)纏繞施工的領(ling)域,氣凝(ning)膠(jiao)(jiao)異形(xing)件(jian)基本用于軍工制造可拆卸絕緣(yuan)套管。
3、氣凝(ning)膠板(ban):其(qi)實氣凝(ning)膠板(ban)和毛(mao)氈(zhan)的一個(ge)主(zhu)要(yao)區別就是硬度的不同。毛(mao)氈(zhan)柔韌(ren),可(ke)以卷曲(qu),而(er)板(ban)材有(you)一定的剛度,不易彎(wan)曲(qu)。該板(ban)的主(zhu)要(yao)應(ying)用是大型設備保溫和未來(lai)建(jian)筑節能內外墻保溫。
4、氣凝(ning)(ning)膠顆粒(li):目前氣凝(ning)(ning)膠顆粒(li)的主要應(ying)用是(shi)利用氣凝(ning)(ning)膠的透明(ming)性,將(jiang)其填充在(zai)PC板或中(zhong)空玻(bo)璃中(zhong)作為采光(guang)隔熱(re)板。雖(sui)然(ran)有一定的市場(chang)應(ying)用,但規模較小。
5、氣凝膠粉末:氣凝膠工業化(hua)的歷史是從(cong)粉末開始的,但遺憾的是,到目前為止,還沒(mei)有發現氣凝膠粉末具有實質(zhi)性意(yi)義的批量應用。
6、氣(qi)凝(ning)膠涂(tu)料(liao):傳(chuan)統隔(ge)熱(re)(re)材料(liao)中的涂(tu)料(liao)是非常重要的產品,在(zai)許多領域(yu)發揮著不(bu)可替代(dai)的作用(yong)。氣(qi)凝(ning)膠涂(tu)料(liao)的導熱(re)(re)系數(shu)比傳(chuan)統涂(tu)料(liao)低(di),具(ju)有良好的隔(ge)熱(re)(re)效(xiao)果(guo)(guo)和一(yi)定的疏水效(xiao)果(guo)(guo)。
二、氣凝膠能做衣服嗎
氣凝膠可以做成紡織品、服裝保(bao)暖或(huo)者海軍潛水服、宇航(hang)服等。
氣凝膠是一種(zhong)有著多孔(kong)網絡狀(zhuang)結構的(de)(de)固態凝膠材料(liao),其內部孔(kong)隙中充滿空(kong)氣。美(mei)國Stanford University的(de)(de)Kistler教授用(yong)水玻璃(li)通過溶膠一凝膠法(fa)在(zai)超(chao)臨界干燥條件下首次得到了二氧化硅(gui)氣凝膠。
氣(qi)凝膠(jiao)有(you)很多種,其(qi)中SiO2氣(qi)凝膠(jiao)最(zui)為常見(jian),呈半透(tou)明淡藍色,質量超輕類似“固態的(de)煙”。SiO2氣(qi)凝膠(jiao)作為多孔(kong)材料的(de)典型,內部大部分空(kong)間(jian)被空(kong)氣(qi)(或其(qi)它氣(qi)體(ti))填充,其(qi)骨架的(de)體(ti)積(ji)僅占總(zong)體(ti)積(ji)的(de)0.15%~15%。
氣凝(ning)(ning)膠的(de)(de)(de)平均孔徑約25nm,空氣分子(自(zi)由(you)程(cheng)50~70nm)在(zai)其(qi)間無法自(zi)由(you)運動;另外,氣凝(ning)(ning)膠骨架內(nei)部有許(xu)多“死胡(hu)同"般(ban)大小不一(yi)的(de)(de)(de)閉(bi)孔,這(zhe)增加了(le)氣凝(ning)(ning)膠固體(ti)(ti)熱傳輸的(de)(de)(de)路(lu)徑,因此(ci)氣凝(ning)(ning)膠是熱的(de)(de)(de)不良(liang)導體(ti)(ti)。
三、氣凝膠材料應用
1、保溫材料(熱絕緣體)
(1)管(guan)路保溫、易揮發(fa)或易燃物質儲運(yun)方面(mian)。氣(qi)(qi)凝膠材料(liao)最廣泛的應用是在爐體管(guan)線(xian)保溫、熱力廠(chang)管(guan)線(xian)保溫、液化天然氣(qi)(qi)儲罐等領(ling)域。
(2)紡織品、服裝保暖方面。在二十世紀(ji)初期,氣凝膠(jiao)(jiao)(jiao)毯(tan)開始出(chu)現。美(mei)國阿斯彭(peng)公(gong)(gong)司(si)曾將氣凝膠(jiao)(jiao)(jiao)與織物復合后制備了名為(wei)SpacelofI的毯(tan)狀氣凝膠(jiao)(jiao)(jiao)產品;2010年左右,雨果公(gong)(gong)司(si)成功推出(chu)了一款(kuan)氣凝膠(jiao)(jiao)(jiao)夾克并成功上市;登山愛好者使用(yong)氣凝膠(jiao)(jiao)(jiao)鞋墊和睡袋(內襯材料)后也給予了其極高的評(ping)價。
(3)房屋(wu)建材(cai)、冰箱(xiang)等方面。氣凝(ning)(ning)膠材(cai)料可用(yong)在房屋(wu)的(de)房頂或者玻璃(li)上用(yong)來隔熱。氣凝(ning)(ning)膠玻璃(li)的(de)導(dao)熱能力極(ji)小(xiao),可起到很好的(de)節能作用(yong)。另(ling)外(wai),當前使用(yong)的(de)氟制冷(leng)冰箱(xiang)或聚(ju)氨(an)酯泡沫塑料會產(chan)生破壞臭氧層(ceng)的(de)化學物(wu)質,因此氣凝(ning)(ning)膠的(de)使用(yong)也會更加環保。
2、航空航天領域
氣凝膠材(cai)料也廣泛的應用(yong)在(zai)航空航天方面,如火(huo)星探測器、海軍潛水服、宇航服等。
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)板材(cai)料。