一、氣凝膠的產品形態有哪些
目前氣凝膠產品(pin)的(de)(de)形(xing)態主要(yao)有(you)氣(qi)凝(ning)膠(jiao)氈、氣(qi)凝(ning)膠(jiao)板、氣(qi)凝(ning)膠(jiao)布、氣(qi)凝(ning)膠(jiao)紙、氣(qi)凝(ning)膠(jiao)顆粒、氣(qi)凝(ning)膠(jiao)粉末、氣(qi)凝(ning)膠(jiao)涂層和氣(qi)凝(ning)膠(jiao)異形(xing)件。這(zhe)些產品(pin)都是由氣(qi)凝(ning)膠(jiao)和相應的(de)(de)纖維材料制成的(de)(de),基本技術差(cha)(cha)不多,但是產品(pin)的(de)(de)應用領域(yu)和性能(neng)差(cha)(cha)別(bie)很大。
1、氣凝膠氈:是(shi)一種(zhong)產量大(da)、用途廣、技術成熟(shu)、隔(ge)熱(re)性(xing)能好的(de)氣凝膠產品。氣凝膠氈的(de)主要特點是(shi)導熱(re)系數低、隔(ge)熱(re)效果好、疏水性(xing)高、粉末損失少(shao)。廣泛應用于(yu)航(hang)天軍工、石油化(hua)工、冶(ye)金(jin)建材、軌道交通(tong),高鐵(tie)動(dong)車,核電船舶(bo)、動(dong)力電池、管道罐體、冰箱(xiang)冷庫(ku)等保溫隔(ge)熱(re)應用領域。
2、氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)布、紙(zhi)、異(yi)形件(jian):主要用于一些特殊(shu)領域(yu)。比如氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)布主要用于服裝鞋帽領域(yu),氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)紙(zhi)(薄(bo)氈)主要用于電池絕緣和一些空間極小、管徑極細或需要纏繞施工的(de)領域(yu),氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)異(yi)形件(jian)基(ji)本用于軍工制造可拆卸(xie)絕緣套管。
3、氣(qi)凝(ning)膠板(ban):其實氣(qi)凝(ning)膠板(ban)和(he)毛氈的一(yi)個主(zhu)要區別(bie)就是硬度的不同。毛氈柔韌,可(ke)以卷曲,而板(ban)材(cai)有一(yi)定的剛度,不易彎曲。該板(ban)的主(zhu)要應用是大型(xing)設(she)備保(bao)溫(wen)和(he)未來建筑節能內外墻保(bao)溫(wen)。
4、氣(qi)(qi)凝膠(jiao)顆粒:目前(qian)氣(qi)(qi)凝膠(jiao)顆粒的主要應用是利用氣(qi)(qi)凝膠(jiao)的透(tou)明性(xing),將其(qi)填充在PC板或(huo)中(zhong)空玻璃中(zhong)作為采光隔熱板。雖然(ran)有一定的市場應用,但規模較(jiao)小。
5、氣(qi)凝(ning)膠粉(fen)末:氣(qi)凝(ning)膠工業化(hua)的(de)歷史是(shi)從粉(fen)末開(kai)始的(de),但遺憾的(de)是(shi),到目前為(wei)止,還沒有發(fa)現氣(qi)凝(ning)膠粉(fen)末具有實(shi)質性意義的(de)批量應用。
6、氣凝膠涂(tu)料:傳統隔熱材料中的(de)涂(tu)料是非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)產(chan)品,在許多領域發揮著(zhu)不(bu)可替(ti)代的(de)作(zuo)用。氣凝膠涂(tu)料的(de)導熱系數比傳統涂(tu)料低,具有良好的(de)隔熱效果和(he)一定的(de)疏(shu)水效果。
二、氣凝膠能做衣服嗎
氣凝膠可以(yi)做成紡織品、服(fu)裝保暖或(huo)者(zhe)海軍(jun)潛水(shui)服(fu)、宇航服(fu)等。
氣(qi)凝(ning)膠(jiao)是一(yi)種有著多孔網絡狀(zhuang)結構的(de)固態凝(ning)膠(jiao)材(cai)料,其(qi)內部孔隙(xi)中充滿空氣(qi)。美國Stanford University的(de)Kistler教授(shou)用水玻(bo)璃通過溶膠(jiao)一(yi)凝(ning)膠(jiao)法在超臨界干(gan)燥條件下首次得到(dao)了二(er)氧化硅氣(qi)凝(ning)膠(jiao)。
氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)膠有(you)很多(duo)(duo)種,其中(zhong)SiO2氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)膠最為常見,呈半透明(ming)淡(dan)藍色,質量超輕類似“固態的(de)煙”。SiO2氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)膠作為多(duo)(duo)孔材料的(de)典型,內部(bu)大(da)部(bu)分空(kong)間(jian)被(bei)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(或其它(ta)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti))填充(chong),其骨架(jia)的(de)體(ti)(ti)積僅占總(zong)體(ti)(ti)積的(de)0.15%~15%。
氣凝(ning)膠(jiao)的(de)平均孔(kong)徑約25nm,空(kong)氣分子(自由程50~70nm)在其間無法自由運動;另外,氣凝(ning)膠(jiao)骨架內部(bu)有(you)許(xu)多(duo)“死胡(hu)同"般大小(xiao)不(bu)一的(de)閉(bi)孔(kong),這增加了氣凝(ning)膠(jiao)固體熱傳(chuan)輸的(de)路徑,因此氣凝(ning)膠(jiao)是熱的(de)不(bu)良導體。
三、氣凝膠材料應用
1、保溫材料(熱絕緣體)
(1)管路(lu)保(bao)溫、易揮發或(huo)易燃物質(zhi)儲運(yun)方面。氣凝膠材(cai)料最廣泛(fan)的應用是(shi)在爐體管線保(bao)溫、熱力(li)廠(chang)管線保(bao)溫、液化天(tian)然氣儲罐等領域。
(2)紡織品、服裝保暖方面。在(zai)二十世紀初期(qi),氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)毯(tan)開始(shi)出(chu)(chu)現。美國阿斯彭公(gong)(gong)司曾將氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)與織物(wu)復(fu)合(he)后(hou)制備(bei)了名為SpacelofI的毯(tan)狀氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)產品;2010年左(zuo)右,雨果公(gong)(gong)司成功推出(chu)(chu)了一款氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)夾(jia)克并成功上市;登山(shan)愛好者使用氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)鞋墊和睡袋(內(nei)襯材料)后(hou)也給予(yu)了其極高的評價(jia)。
(3)房屋建(jian)材(cai)(cai)、冰(bing)箱(xiang)等方面(mian)。氣(qi)(qi)凝膠材(cai)(cai)料可(ke)用(yong)(yong)在房屋的(de)(de)(de)房頂或者玻(bo)璃上(shang)用(yong)(yong)來(lai)隔熱。氣(qi)(qi)凝膠玻(bo)璃的(de)(de)(de)導熱能(neng)力極小,可(ke)起到很好(hao)的(de)(de)(de)節能(neng)作(zuo)用(yong)(yong)。另外,當前(qian)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)氟制冷冰(bing)箱(xiang)或聚氨酯(zhi)泡沫(mo)塑(su)料會產生(sheng)破壞臭(chou)氧層的(de)(de)(de)化學物質,因此氣(qi)(qi)凝膠的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)也(ye)會更加環保(bao)。
2、航空航天領域
氣凝膠材料也廣泛的應(ying)用在航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天方面(mian),如火(huo)星探測器、海軍潛水服、宇航(hang)(hang)服等(deng)。
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(neng)作為(wei)模板材(cai)料。