一、氣凝膠的隔熱原理是什么
氣凝膠的隔熱原理是其獨立的結構帶來的無窮(qiong)遮擋效(xiao)應、無對流效應(ying)、無窮(qiong)長(chang)疏松路(lu)徑效應。
1、無窮遮擋效應
氣(qi)凝膠的氣(qi)孔(kong)(kong)為納米(mi)級氣(qi)孔(kong)(kong)且(qie)氣(qi)凝膠自身具有(you)極(ji)低(di)的密度(du),氣(qi)凝膠內的氣(qi)孔(kong)(kong)趨(qu)于“無(wu)窮多”,每(mei)個氣(qi)孔(kong)(kong)壁都(dou)具有(you)遮(zhe)熱(re)板的作用(yong),因而產生近(jin)于“無(wu)窮多遮(zhe)熱(re)板”效應,使(shi)熱(re)輻射(she)降到最低(di)。
2、無對流效應
氣(qi)(qi)凝(ning)膠納米(mi)材料(liao)中的氣(qi)(qi)孔直徑小于70nm,氣(qi)(qi)孔內的空氣(qi)(qi)分(fen)子就失去了自由流動的能力(li),處于近(jin)似(si)真空狀態,無法進行熱對流。
3、無窮長疏松路徑效應
氣(qi)(qi)凝膠的(de)(de)密度極低、比(bi)表面大(da)且(qie)體(ti)(ti)積(ji)骨(gu)架(jia)疏(shu)松,氣(qi)(qi)凝膠有(you)無窮多(duo)的(de)(de)納米氣(qi)(qi)孔,熱量在氣(qi)(qi)凝膠固體(ti)(ti)材料中沿著氣(qi)(qi)孔壁(bi)傳(chuan)導(dao),有(you)無窮多(duo)的(de)(de)氣(qi)(qi)孔壁(bi)構成(cheng)“無窮長疏(shu)松的(de)(de)路徑”效應,使固體(ti)(ti)熱傳(chuan)導(dao)的(de)(de)能力下降到接近最低極限。
二、氣凝膠耐溫多少度
氣凝膠是一種乳白色的固體材料,內部空間呈納米級網狀孔隙結構,填充介質是空氣。熱(re)(re)傳導中(zhong)導熱(re)(re)系(xi)數(shu)最小的(de)(de)就是空氣(qi),再加上氣(qi)凝膠內(nei)部(bu)的(de)(de)特殊(shu)結(jie)構,使導熱(re)(re)性能進一步下(xia)降,所以它是絕佳的(de)(de)隔熱(re)(re)材料,一塊一厘米厚的(de)(de)氣(qi)凝膠,相(xiang)當于10塊普通玻璃的(de)(de)隔熱(re)(re)效(xiao)果。而且(qie)氣(qi)凝(ning)膠(jiao)密度低質(zhi)量輕,目前最輕的氣(qi)凝(ning)膠(jiao)空氣(qi)含量達99%以上,幾乎跟(gen)空氣(qi)的重(zhong)量沒有區別。這(zhe)些特殊結(jie)構的空(kong)氣對(dui)陽(yang)光散(san)射比(bi)較小,所以氣凝膠在陽(yang)光下就像(xiang)藍(lan)色的煙霧(wu),一陣風就能把它(ta)吹走。
氣凝膠貌似“弱不禁風”,其實非常堅固耐用,它可以承受相當于自身質量幾千倍的壓力,最高能承受1400攝氏度的高溫。由于具備這些特性,氣凝膠便成為航天(tian)探(tan)測中(zhong)不(bu)可替(ti)代的材(cai)料,俄羅斯“和(he)平”號空間站和(he)美國“火星探(tan)路者(zhe)”探(tan)測器都用它來進行熱絕緣(yuan)。