一、氣凝膠的產品形態有哪些
目前氣凝膠產(chan)品的(de)(de)(de)形(xing)態主(zhu)要(yao)有氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)氈、氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)板、氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)布(bu)、氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)紙(zhi)、氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)顆粒、氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)粉(fen)末、氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)涂層和(he)氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)異形(xing)件。這些(xie)產(chan)品都是(shi)由(you)氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)相應的(de)(de)(de)纖維材料制成的(de)(de)(de),基本技術差(cha)(cha)不多,但是(shi)產(chan)品的(de)(de)(de)應用領域和(he)性能差(cha)(cha)別很(hen)大。
1、氣(qi)凝膠(jiao)氈:是(shi)一種產量大、用途廣、技(ji)術成熟、隔(ge)熱(re)性能好的氣(qi)凝膠(jiao)產品。氣(qi)凝膠(jiao)氈的主要特點是(shi)導(dao)熱(re)系數低、隔(ge)熱(re)效(xiao)果好、疏水性高、粉末損(sun)失少。廣泛應用于航天軍工、石油化工、冶金建(jian)材、軌道(dao)交通(tong),高鐵動(dong)(dong)車,核電(dian)船舶、動(dong)(dong)力電(dian)池、管(guan)道(dao)罐(guan)體、冰箱冷庫等(deng)保溫(wen)隔(ge)熱(re)應用領(ling)域。
2、氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)布、紙、異形件(jian):主要(yao)用(yong)于一些特殊(shu)領域。比(bi)如(ru)氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)布主要(yao)用(yong)于服裝鞋帽(mao)領域,氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)紙(薄氈)主要(yao)用(yong)于電池絕(jue)緣和一些空(kong)間極(ji)小、管徑(jing)極(ji)細或(huo)需(xu)要(yao)纏繞施工(gong)的領域,氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)異形件(jian)基本用(yong)于軍工(gong)制造可拆卸絕(jue)緣套管。
3、氣(qi)凝膠板(ban):其實(shi)氣(qi)凝膠板(ban)和毛氈(zhan)的(de)一(yi)個主要區別就是(shi)硬(ying)度(du)(du)的(de)不同(tong)。毛氈(zhan)柔韌,可以(yi)卷曲(qu),而板(ban)材有一(yi)定的(de)剛度(du)(du),不易彎曲(qu)。該(gai)板(ban)的(de)主要應用是(shi)大型設備保(bao)溫和未來建筑節(jie)能內外(wai)墻保(bao)溫。
4、氣凝(ning)膠顆(ke)粒:目前氣凝(ning)膠顆(ke)粒的主要(yao)應(ying)用(yong)是利用(yong)氣凝(ning)膠的透明性,將其填充(chong)在PC板或中空玻璃中作為采光隔熱板。雖然有(you)一(yi)定的市場應(ying)用(yong),但規模較(jiao)小。
5、氣(qi)凝(ning)膠粉(fen)末(mo):氣(qi)凝(ning)膠工業化的(de)歷史(shi)是(shi)從粉(fen)末(mo)開始的(de),但遺憾(han)的(de)是(shi),到(dao)目前(qian)為止,還沒有發現氣(qi)凝(ning)膠粉(fen)末(mo)具有實質性意(yi)義的(de)批量應用(yong)。
6、氣(qi)凝(ning)膠(jiao)涂料(liao)(liao):傳統隔熱材料(liao)(liao)中的(de)涂料(liao)(liao)是非(fei)常重要的(de)產品(pin),在許多領域發揮著不(bu)可替代的(de)作用(yong)。氣(qi)凝(ning)膠(jiao)涂料(liao)(liao)的(de)導熱系數比(bi)傳統涂料(liao)(liao)低(di),具有良(liang)好的(de)隔熱效(xiao)果和一(yi)定的(de)疏水(shui)效(xiao)果。
二、氣凝膠能做衣服嗎
氣凝膠可以做成紡(fang)織品、服裝保(bao)暖或者海軍(jun)潛(qian)水服、宇航(hang)服等。
氣凝(ning)(ning)膠是(shi)一種有著(zhu)多孔網絡狀結構的固(gu)態凝(ning)(ning)膠材料,其內部孔隙中(zhong)充滿空氣。美國Stanford University的Kistler教授用水玻璃通過溶膠一凝(ning)(ning)膠法在(zai)超臨界干(gan)燥條件(jian)下首次(ci)得(de)到了二氧化硅(gui)氣凝(ning)(ning)膠。
氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)有很多種(zhong),其(qi)中SiO2氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)最為(wei)常(chang)見(jian),呈(cheng)半透明淡藍色,質量超輕類(lei)似“固態的煙”。SiO2氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)作(zuo)為(wei)多孔材料(liao)的典(dian)型(xing),內部大部分空(kong)間(jian)被空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(或其(qi)它(ta)氣(qi)(qi)(qi)體(ti))填充,其(qi)骨架的體(ti)積僅占總體(ti)積的0.15%~15%。
氣(qi)凝膠的(de)平均孔徑約25nm,空氣(qi)分子(自由程50~70nm)在其(qi)間無法自由運動;另外,氣(qi)凝膠骨架(jia)內部有許多“死胡同(tong)"般(ban)大小(xiao)不(bu)一的(de)閉孔,這增(zeng)加了氣(qi)凝膠固(gu)體(ti)熱(re)傳輸的(de)路徑,因此氣(qi)凝膠是熱(re)的(de)不(bu)良導(dao)體(ti)。
三、氣凝膠材料應用
1、保溫材料(熱絕緣體)
(1)管(guan)路保(bao)溫(wen)、易揮發或(huo)易燃(ran)物(wu)質儲(chu)運(yun)方(fang)面。氣凝(ning)膠材(cai)料最廣泛的(de)應用是在(zai)爐體管(guan)線(xian)(xian)保(bao)溫(wen)、熱力廠(chang)管(guan)線(xian)(xian)保(bao)溫(wen)、液化天然氣儲(chu)罐(guan)等領域。
(2)紡織品、服裝保暖方面。在二十世(shi)紀初期,氣(qi)凝(ning)膠(jiao)毯開始(shi)出(chu)現(xian)。美國阿斯彭公司(si)曾將氣(qi)凝(ning)膠(jiao)與織物復合后制(zhi)備了(le)名為(wei)SpacelofI的(de)毯狀(zhuang)氣(qi)凝(ning)膠(jiao)產品;2010年左(zuo)右,雨果公司(si)成功(gong)推(tui)出(chu)了(le)一款氣(qi)凝(ning)膠(jiao)夾克并成功(gong)上市;登山愛好者使用氣(qi)凝(ning)膠(jiao)鞋墊和睡袋(內(nei)襯材(cai)料)后也給(gei)予(yu)了(le)其極(ji)高的(de)評價(jia)。
(3)房屋建材、冰箱等方面。氣(qi)凝(ning)(ning)膠材料(liao)可用在(zai)房屋的(de)房頂或(huo)者玻璃(li)上(shang)用來(lai)隔熱(re)。氣(qi)凝(ning)(ning)膠玻璃(li)的(de)導熱(re)能(neng)力(li)極小,可起到很好的(de)節能(neng)作用。另(ling)外,當前使用的(de)氟制冷冰箱或(huo)聚氨酯泡沫塑料(liao)會產生破壞臭(chou)氧層的(de)化學物(wu)質,因此(ci)氣(qi)凝(ning)(ning)膠的(de)使用也會更加環保。
2、航空航天領域
氣(qi)凝膠材(cai)料也廣泛(fan)的應用(yong)在(zai)航空航天方面,如火星(xing)探測器、海(hai)軍潛水(shui)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,氣凝膠還能作為模板材(cai)料。