现代精工带您了解什么是“气凝胶”
Date：2025/3/10 14:50:34 / Read： / Source：本站
气凝胶是一种具有独特纳米多孔结构的超轻固体材料，因其超轻、高孔隙率、低导热系数和高比表面积等特性，在多个行业领域展现了革命性的应用潜力。
目前气凝胶已被用于航空航天、工业建筑节能、新能源技术、环境保护、电子光学器件、医疗生物工程、军事安全防护、科研、极端环境、汽车工业，以及日常生活中的服装与消费品等领域。
那么气凝胶具体有着怎样的特性才能让它有着这么广泛的应用呢？它的制备方法又是怎样的呢？作为气凝胶生产设备的制造厂家，现代精工的小编就带大家来认识一下气凝胶。
气凝胶是通过溶胶-凝胶法合成，并采用超临界干燥技术去除凝胶中的液体成分，保留三维纳米多孔结构的材料。其结构中气体占比可达99%以上，密度极低（可低至0.001 g/cm³），被誉为“固态烟雾”。
主要成分
硅基气凝胶：最常见的类型，以二氧化硅为骨架，具有优异的隔热性能。
碳基气凝胶：如石墨烯或碳纳米管构成，导电性强，用于能源存储。
聚合物基：柔韧性好，适用于柔性器件。
其他类型：如金属氧化物、生物质基等，拓展多样化应用。
特性
超轻低密度：密度接近空气，可承受自身重量数千倍的压力。
高比表面积：可达1000 m²/g以上，吸附能力强。
极低热导率（0.013-0.025 W/(m·K)）：优于传统隔热材料。
多功能性：导电性（碳基）、透光性（透明硅基）、耐高温（部分类型达1200℃）。
制备工艺
1.溶胶-凝胶反应：前驱体（如硅酸盐）水解形成湿凝胶。
2.老化与溶剂置换：增强骨架结构，替换孔隙液体为低表面张力溶剂。
3.超临界干燥：在高压高温下使溶剂转化为超临界流体，避免结构坍塌。
4.替代技术：常压干燥（成本低但结构可能收缩）。
应用领域
隔热：航天器（如火星车）、建筑保温、户外装备。
环保：油污吸附（碳基）、污染物过滤。
能源：超级电容器、电池电极（碳基）、催化剂载体。
科研与医疗：粒子探测器、药物缓释。
挑战与前景
脆性：通过复合纤维或聚合物增强机械强度。
成本高：开发常压干燥技术降低成本。
新兴应用：柔性电子、声学超材料、3D打印。
历史背景
1931年：Samuel Kistler首次制得二氧化硅气凝胶。
1990年代后：NASA推动其在航天中的应用，并发展多种新型气凝胶。
气凝胶凭借其革命性性能，正从实验室走向工业与日常生活，未来在绿色能源与高科技领域潜力巨大。
Author：admin
推荐内容 Recommended
- 现代精工：创造多个“第一”和“… 03-28
- 关于AEM阴离子交换膜溶液浇铸法… 03-25
- 关于AEM阴离子交换膜及其设备的… 03-24
- 武汉现代精工与武汉工程大学共商… 03-22
- PEM（质子交换膜）与AEM（阴离子… 03-19
最新资讯 Latest
- 现代精工：创造多个“第一”和“… 03-28
- 关于AEM阴离子交换膜溶液浇铸法… 03-25
- 关于AEM阴离子交换膜及其设备的… 03-24
- 武汉现代精工与武汉工程大学共商… 03-22
- PEM（质子交换膜）与AEM（阴离子… 03-19