气凝胶的结构特征是拥有高通透性的圆筒形多分枝纳米多孔三位网络结构,拥有极高孔洞率、极低的密度、高比表面积、超高孔体积率,纤维素气凝胶,其体密度在0.003-0.500 g/cm-3范围内可调。这种物质看上去像凝固的烟,但它的成分与玻璃相似。由于它的密度,用于航空航天方面非常合适。美宇航局喷气推进实验室,该实验室琼斯博士研制出的新型气凝胶,主要由纯二氧化硅等组成。
气凝胶初是由S.Kistler命名,由于他采用超临界干燥方法成功制备了二氧化硅气凝胶,故将气凝胶定义为:湿凝胶经超临界干燥所得到的材料,称之为气凝胶。位在高能研究机构B介子工厂的Belle 实验探测器中一个称为气凝胶切连科夫计数器(Aerogel Cherenkov Counter, ACC) 的粒子鉴别器,就是一个新的应用实例。在制作过程中,液态硅化合物首先与能快速蒸发的液体溶剂混合,形成凝胶,然后将凝胶放在一种类似加压蒸煮器的仪器中干燥,并经过加热和,形成多孔海绵状结构。琼斯博士终获得的气凝胶中空气比例占到了99.8%。
由于材料内部形成的微孔直径小于空气分子的平均自由行程,分子间的碰撞传热受到***,再加上热辐射遮蔽成分的作用,纳米绝热材料的隔热效果是传统隔热材料的4倍。如果做到很好,合肥气凝胶,气凝胶这种固体甚至能飘在空气中,气凝胶一立方米价格,非常神奇。两种干燥技术各有利弊,超临界干燥技术相对成熟,而常压干燥技术更具拓展空间,常压干燥技术应该代表未来发展方向。
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