溶膠-凝膠法:通過硅源物質(zhì)的水解和縮聚獲得具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的SiO2凝膠,反應(yīng)生成以≡Si-O-Si≡為主體的聚合物,再經(jīng)過老化階段后,形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠。在凝膠形成的過程中,部分水解的有機(jī)硅發(fā)生縮聚反應(yīng),縮聚的硅氧鏈上未水解的基團(tuán)可繼續(xù)水解。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的酸堿度,控制水解-縮聚過程中水解反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的相對(duì)速率,可得到凝膠結(jié)構(gòu)。在酸性條件下(pH=2.0-5.0),水解速率較快,有利于成核反應(yīng)形成較多的核;在堿性條件下,有利于核的長大及交聯(lián),易形成致密的膠體顆粒。強(qiáng)堿性或高溫條件下SiO2的溶解度增大,使終凝膠結(jié)構(gòu)形成膠粒聚集體。氣凝膠材料防火阻燃性能優(yōu)良,燃燒時(shí)無明火無毒性鹽霧產(chǎn)生。安徽銷售氣凝膠售后服務(wù)
氣凝膠起初是由S.Kistler命名,由于他采用超臨界干燥方法成功制備了二氧化硅氣凝膠,故將氣凝膠定義為:濕凝膠經(jīng)超臨界干燥所得到的材料,稱之為氣凝膠。在90年代中后期,隨著常壓干燥技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,90年代中后期普遍接受的氣凝膠的定義是:不論采用何種干燥方法,只要是將濕凝膠中的液體被氣體所取代,同時(shí)凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本保留不變,這樣所得的材料都稱為氣凝膠。氣凝膠的結(jié)構(gòu)特征是擁有高通透性的圓筒形多分枝納米多孔三位網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),擁有很高孔洞率、極低的密度、高比表面積、超高孔體積率,其體密度在0.003-0.500g/cm-3范圍內(nèi)可調(diào)。(空氣的密度為0.00129g/cm-3)。安徽雙金屬氣凝膠氣凝膠材料保存期長,性能穩(wěn)定不變異。
氣凝膠材料可用作涂覆材料,在基體表面添加隔熱保護(hù)。將氣凝膠顆粒以及粘合劑、阻燃劑、發(fā)泡劑進(jìn)行混合制備出氣凝膠粘合劑組合物,并在氣凝膠涂料表面再涂覆熱反射層面,可大幅提升原材料的耐熱性能。氣凝膠材料也可與阻燃劑協(xié)同使用,獲得更好的阻燃性的同時(shí)也能夠提高材料的強(qiáng)度和韌性。有一種Sb2O3-SiO2復(fù)合氣凝膠無機(jī)阻燃劑,具有較大的比表面積,其與塑料,橡膠等高分子聚合物基體產(chǎn)生了牢固的界面粘合力,提高了復(fù)合氣凝膠阻燃劑在聚合物熔體中的分散性、流動(dòng)性,提高了阻燃效果,減少了因添加無機(jī)類阻燃劑給聚合物基體造成的力學(xué)性能的損失。
氣凝膠貌似“弱不禁風(fēng)”,其實(shí)非常堅(jiān)固耐用。它可以承受相當(dāng)于自身質(zhì)量幾千倍的壓力,在溫度達(dá)到1200攝氏度時(shí)才會(huì)熔化。此外它的導(dǎo)熱性和折射率也很低,絕緣能力比好的玻璃纖維還要強(qiáng)39倍。由于具備這些特性,氣凝膠便成為航天探測中不可替代的材料,俄羅斯“和平”號(hào)空間站和美國“火星探路者”探測器都用它來進(jìn)行熱絕緣。氣凝膠在航天中的應(yīng)用遠(yuǎn)不止這些,美國國家宇航局的“星塵”號(hào)飛船正帶著它在太空中執(zhí)行一項(xiàng)十分重要的使命———收集彗星微粒??茖W(xué)家認(rèn)為,彗星微粒中包含著太陽系中原始、古老的物質(zhì),研究它可以幫助人類更清楚地了解太陽和行星的歷史。2006年,“星塵”號(hào)飛船將帶著人類獲得的彗星星塵樣品返回地球。2mm厚的氣凝膠保溫服與30mm的羽絨服保溫效果相當(dāng)。
炭氣凝膠極大的特點(diǎn)就是其在惰性及真空氛圍下高達(dá)2000℃的耐溫性,石墨化后耐溫性能甚至能達(dá)到3000℃,而且炭氣凝膠中的炭納米顆粒本身就具備對(duì)紅外輻射極好的吸收性能,從而產(chǎn)生類似于紅外遮光劑的效果,因此其高溫?zé)釋?dǎo)率較低。但是在有氧條件下,炭氣凝膠在 350℃以上便發(fā)生氧化,這使得其在高溫隔熱領(lǐng)域的應(yīng)用受到了極大地限制。隨著 SiC、MoSi2、HfSi2、TaSi2等高抗氧化性涂層的發(fā)展, 在炭氣凝膠材料表面涂覆致密的抗氧化性涂層,阻止氧氣的進(jìn)一步擴(kuò)散,將使該材料具備極大的應(yīng)用前景。碳化物材料具備極好的抗氧化性能,但是其本身熱導(dǎo)率較高,將其制成含有三維立體網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的氣凝膠,可以極大地降低材料的熱導(dǎo)率,進(jìn)一步提高材料的隔熱性能。目前國內(nèi)外對(duì)于碳化物氣凝膠的研究還相對(duì)較少,特別是對(duì)于成形性良好的塊狀碳化物氣凝膠的研究尚處于初始階段,對(duì)于其作為高效隔熱材料的研究也較為匱乏,限于對(duì)該材料的制備與表征。天陽氣凝膠保溫氈是保溫材料領(lǐng)域抗壓強(qiáng)的材料。安徽銷售氣凝膠售后服務(wù)
氣凝膠的制備通常由溶膠凝膠過程和超臨界干燥處理構(gòu)成。安徽銷售氣凝膠售后服務(wù)
氣凝膠其他用途:1、制作火星探險(xiǎn)宇航服:2002年,美國宇航局成立了一家公司,專門生產(chǎn)更結(jié)實(shí)更有韌性的氣凝膠。美國宇航局2013年已經(jīng)確定,在2018年火星探險(xiǎn)時(shí),宇航員們將穿上用新型氣凝膠制造的宇航服。該公司的科學(xué)家馬克·克拉杰沃斯基說,只要在宇航服中加入一個(gè)18毫米厚的氣凝膠層,那么它就能幫助宇航員扛住1300℃的高溫和零下130℃的低溫?!斑@是我見過的極有效的恒溫材料?!瘪R克如是說。2、防彈不怕被炸:防彈是新型氣凝膠的第二個(gè)重要用途。美國宇航局的這家公司正在對(duì)用氣凝膠建造的住所和軍車進(jìn)行測試。根據(jù)試驗(yàn)室的試驗(yàn)情況來看,如果在金屬片上加一層厚約6毫米的氣凝膠,那么,就算直接炸中,對(duì)金屬片也分毫無傷。安徽銷售氣凝膠售后服務(wù)