一、氣凝膠的產品形態有哪些
目前氣凝膠產(chan)品(pin)的(de)形(xing)態(tai)主要有(you)氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠氈、氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠板、氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠布、氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠紙、氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠顆粒、氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠粉末、氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠涂層和氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠異(yi)形(xing)件。這些產(chan)品(pin)都是(shi)由氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠和相應(ying)(ying)的(de)纖維材料制(zhi)成(cheng)的(de),基(ji)本(ben)技術差不多,但是(shi)產(chan)品(pin)的(de)應(ying)(ying)用領域和性能差別(bie)很大(da)。
1、氣(qi)凝膠(jiao)氈(zhan):是一種產量(liang)大、用途廣、技(ji)術成熟、隔(ge)熱性能好(hao)的氣(qi)凝膠(jiao)產品。氣(qi)凝膠(jiao)氈(zhan)的主要特點是導(dao)熱系數低、隔(ge)熱效果好(hao)、疏水性高、粉末損失(shi)少。廣泛(fan)應用于航天軍(jun)工(gong)、石油化工(gong)、冶金建材(cai)、軌道(dao)(dao)交通,高鐵(tie)動車,核電船舶、動力電池、管道(dao)(dao)罐體、冰箱冷庫等保溫隔(ge)熱應用領域。
2、氣凝膠(jiao)(jiao)布、紙(zhi)、異形件:主(zhu)(zhu)要(yao)用于(yu)(yu)一些(xie)特殊領(ling)域(yu)。比如(ru)氣凝膠(jiao)(jiao)布主(zhu)(zhu)要(yao)用于(yu)(yu)服裝鞋(xie)帽領(ling)域(yu),氣凝膠(jiao)(jiao)紙(zhi)(薄氈)主(zhu)(zhu)要(yao)用于(yu)(yu)電池絕緣和一些(xie)空間極小(xiao)、管(guan)徑極細或需(xu)要(yao)纏(chan)繞施(shi)工的領(ling)域(yu),氣凝膠(jiao)(jiao)異形件基本用于(yu)(yu)軍工制造可拆卸絕緣套(tao)管(guan)。
3、氣凝(ning)膠板:其(qi)實(shi)氣凝(ning)膠板和(he)毛氈(zhan)的一(yi)(yi)個主(zhu)要(yao)區別(bie)就(jiu)是硬度的不同。毛氈(zhan)柔韌,可以卷曲(qu),而板材有一(yi)(yi)定的剛度,不易彎曲(qu)。該板的主(zhu)要(yao)應(ying)用是大(da)型設備保溫(wen)和(he)未(wei)來建筑節能內(nei)外(wai)墻保溫(wen)。
4、氣凝膠(jiao)(jiao)顆粒(li):目前(qian)氣凝膠(jiao)(jiao)顆粒(li)的主要應用是利用氣凝膠(jiao)(jiao)的透明性(xing),將其填充在(zai)PC板或中(zhong)空(kong)玻璃中(zhong)作為采光(guang)隔熱板。雖然有一定(ding)的市(shi)場應用,但規模較小。
5、氣凝膠(jiao)粉(fen)末:氣凝膠(jiao)工(gong)業化的歷(li)史是(shi)從(cong)粉(fen)末開(kai)始的,但遺憾的是(shi),到目前為止,還沒有發現氣凝膠(jiao)粉(fen)末具(ju)有實質性意義的批量應用。
6、氣凝膠(jiao)涂(tu)料(liao)(liao):傳統(tong)隔(ge)熱(re)材(cai)料(liao)(liao)中的(de)涂(tu)料(liao)(liao)是非(fei)常重要的(de)產品,在(zai)許(xu)多領域(yu)發(fa)揮著(zhu)不可替代的(de)作用(yong)。氣凝膠(jiao)涂(tu)料(liao)(liao)的(de)導熱(re)系數比傳統(tong)涂(tu)料(liao)(liao)低(di),具有良(liang)好的(de)隔(ge)熱(re)效(xiao)果(guo)和一(yi)定(ding)的(de)疏水效(xiao)果(guo)。
二、氣凝膠能做衣服嗎
氣(qi)凝膠可以做成紡織品(pin)、服裝保暖或(huo)者海軍潛水(shui)服、宇航服等。
氣(qi)凝膠(jiao)是(shi)一種有著(zhu)多孔(kong)網絡狀結構的固態(tai)凝膠(jiao)材料,其內(nei)部孔(kong)隙中(zhong)充滿空氣(qi)。美國(guo)Stanford University的Kistler教授用水玻璃通過溶膠(jiao)一凝膠(jiao)法在超臨界干(gan)燥條件(jian)下首次得到了二氧化硅氣(qi)凝膠(jiao)。
氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)有(you)很多種,其中SiO2氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)最為(wei)常見(jian),呈半透明淡藍色,質量(liang)超輕類似“固態的(de)煙”。SiO2氣(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)作為(wei)多孔材料的(de)典型,內部(bu)大部(bu)分空(kong)(kong)間被空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(或其它氣(qi)(qi)體)填充,其骨架的(de)體積僅(jin)占總(zong)體積的(de)0.15%~15%。
氣(qi)凝膠(jiao)的(de)(de)平均孔徑約25nm,空氣(qi)分子(自由(you)程50~70nm)在(zai)其間無法(fa)自由(you)運動;另外,氣(qi)凝膠(jiao)骨架(jia)內部有許多“死胡同"般(ban)大小不一的(de)(de)閉孔,這增加了氣(qi)凝膠(jiao)固體熱傳輸的(de)(de)路徑,因(yin)此氣(qi)凝膠(jiao)是(shi)熱的(de)(de)不良導體。
三、氣凝膠材料應用
1、保溫材料(熱絕緣體)
(1)管路保溫(wen)、易揮(hui)發(fa)或易燃(ran)物質(zhi)儲(chu)運方面。氣凝(ning)膠材料最廣泛的應用(yong)是在爐體管線保溫(wen)、熱力廠管線保溫(wen)、液化(hua)天然氣儲(chu)罐等領域。
(2)紡織品、服裝保暖方面。在(zai)二十世(shi)紀(ji)初期,氣凝(ning)膠(jiao)毯開始出現。美國阿斯(si)彭公司曾將(jiang)氣凝(ning)膠(jiao)與織物復合后制備了名為SpacelofI的毯狀氣凝(ning)膠(jiao)產品;2010年左右,雨果公司成(cheng)功(gong)推出了一款氣凝(ning)膠(jiao)夾克并成(cheng)功(gong)上市(shi);登(deng)山愛好者使用氣凝(ning)膠(jiao)鞋(xie)墊(dian)和睡袋(內襯(chen)材(cai)料)后也給予了其極(ji)高的評價。
(3)房屋(wu)建材(cai)(cai)、冰箱等方面。氣凝膠(jiao)(jiao)材(cai)(cai)料可(ke)用(yong)在房屋(wu)的(de)(de)房頂(ding)或者玻璃上用(yong)來隔熱(re)。氣凝膠(jiao)(jiao)玻璃的(de)(de)導熱(re)能力(li)極小,可(ke)起到很好的(de)(de)節能作用(yong)。另外(wai),當前使(shi)用(yong)的(de)(de)氟(fu)制冷冰箱或聚(ju)氨酯泡(pao)沫塑料會產生破壞臭氧(yang)層的(de)(de)化學(xue)物質,因(yin)此(ci)氣凝膠(jiao)(jiao)的(de)(de)使(shi)用(yong)也會更加環保。
2、航空航天領域
氣(qi)凝(ning)膠材(cai)料也廣泛的應用(yong)在航(hang)空航(hang)天(tian)方面,如火(huo)星探(tan)測器、海軍潛水服(fu)、宇航(hang)服(fu)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)能作為(wei)模板(ban)材料。