一,、氣凝膠的產(chǎn)品形態(tài)有哪些
目前氣凝膠產(chǎn)品的形態(tài)主要有氣凝膠氈、氣凝膠板,、氣凝膠布,、氣凝膠紙、氣凝膠顆粒,、氣凝膠粉末,、氣凝膠涂層和氣凝膠異形件。這些產(chǎn)品都是由氣凝膠和相應(yīng)的纖維材料制成的,,基本技術(shù)差不多,,但是產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域和性能差別很大。
1,、氣凝膠氈:是一種產(chǎn)量大、用途廣,、技術(shù)成熟,、隔熱性能好的氣凝膠產(chǎn)品。氣凝膠氈的主要特點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)低,、隔熱效果好,、疏水性高,、粉末損失少,。廣泛應(yīng)用于航天軍工,、石油化工,、冶金建材,、軌道交通,,高鐵動(dòng)車,,核電船舶,、動(dòng)力電池,、管道罐體、冰箱冷庫(kù)等保溫隔熱應(yīng)用領(lǐng)域,。
2,、氣凝膠布,、紙,、異形件:主要用于一些特殊領(lǐng)域,。比如氣凝膠布主要用于服裝鞋帽領(lǐng)域,氣凝膠紙(薄氈)主要用于電池絕緣和一些空間極小,、管徑極細(xì)或需要纏繞施工的領(lǐng)域,,氣凝膠異形件基本用于軍工制造可拆卸絕緣套管,。
3、氣凝膠板:其實(shí)氣凝膠板和毛氈的一個(gè)主要區(qū)別就是硬度的不同,。毛氈柔韌,可以卷曲,,而板材有一定的剛度,,不易彎曲,。該板的主要應(yīng)用是大型設(shè)備保溫和未來(lái)建筑節(jié)能內(nèi)外墻保溫。
4,、氣凝膠顆粒:目前氣凝膠顆粒的主要應(yīng)用是利用氣凝膠的透明性,,將其填充在PC板或中空玻璃中作為采光隔熱板。雖然有一定的市場(chǎng)應(yīng)用,但規(guī)模較小,。
5,、氣凝膠粉末:氣凝膠工業(yè)化的歷史是從粉末開(kāi)始的,,但遺憾的是,到目前為止,,還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)氣凝膠粉末具有實(shí)質(zhì)性意義的批量應(yīng)用,。
6、氣凝膠涂料:傳統(tǒng)隔熱材料中的涂料是非常重要的產(chǎn)品,,在許多領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用,。氣凝膠涂料的導(dǎo)熱系數(shù)比傳統(tǒng)涂料低,具有良好的隔熱效果和一定的疏水效果,。
二,、氣凝膠能做衣服嗎
氣凝膠可以做成紡織品、服裝保暖或者海軍潛水服,、宇航服等,。
氣凝膠是一種有著多孔網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的固態(tài)凝膠材料,其內(nèi)部孔隙中充滿空氣,。美國(guó)Stanford University的Kistler教授用水玻璃通過(guò)溶膠一凝膠法在超臨界干燥條件下首次得到了二氧化硅氣凝膠,。
氣凝膠有很多種,其中SiO2氣凝膠最為常見(jiàn),,呈半透明淡藍(lán)色,,質(zhì)量超輕類似“固態(tài)的煙”。SiO2氣凝膠作為多孔材料的典型,,內(nèi)部大部分空間被空氣(或其它氣體)填充,,其骨架的體積僅占總體積的0.15%~15%,。
氣凝膠的平均孔徑約25nm,空氣分子(自由程50~70nm)在其間無(wú)法自由運(yùn)動(dòng),;另外,氣凝膠骨架內(nèi)部有許多“死胡同"般大小不一的閉孔,,這增加了氣凝膠固體熱傳輸?shù)穆窂?,因此氣凝膠是熱的不良導(dǎo)體。
三,、氣凝膠材料應(yīng)用
1,、保溫材料(熱絕緣體)
(1)管路保溫、易揮發(fā)或易燃物質(zhì)儲(chǔ)運(yùn)方面,。氣凝膠材料最廣泛的應(yīng)用是在爐體管線保溫,、熱力廠管線保溫、液化天然氣儲(chǔ)罐等領(lǐng)域,。
(2)紡織品,、服裝保暖方面。在二十世紀(jì)初期,,氣凝膠毯開(kāi)始出現(xiàn),。美國(guó)阿斯彭公司曾將氣凝膠與織物復(fù)合后制備了名為SpacelofI的毯狀氣凝膠產(chǎn)品;2010年左右,,雨果公司成功推出了一款氣凝膠夾克并成功上市,;登山愛(ài)好者使用氣凝膠鞋墊和睡袋(內(nèi)襯材料)后也給予了其極高的評(píng)價(jià)。
(3)房屋建材,、冰箱等方面,。氣凝膠材料可用在房屋的房頂或者玻璃上用來(lái)隔熱。氣凝膠玻璃的導(dǎo)熱能力極小,,可起到很好的節(jié)能作用,。另外,當(dāng)前使用的氟制冷冰箱或聚氨酯泡沫塑料會(huì)產(chǎn)生破壞臭氧層的化學(xué)物質(zhì),,因此氣凝膠的使用也會(huì)更加環(huán)保,。
2、航空航天領(lǐng)域
氣凝膠材料也廣泛的應(yīng)用在航空航天方面,,如火星探測(cè)器,、海軍潛水服、宇航服等,。
3,、氣凝膠在其他領(lǐng)域的應(yīng)用
氣凝膠的吸附性可用來(lái)制造防毒面具或用來(lái)治理油體泄露帶來(lái)的污染,還用在過(guò)濾器,、燃料儲(chǔ)存等方面,。此外,,氣凝膠還能作為模板材料。