收集彗星星塵并不是件容易的事,盡管體積比沙粒還要小,可是當(dāng)它以如此高速接觸其它物質(zhì)時,自身的物理和化學(xué)組成都有可能發(fā)生改變,甚至完全被蒸發(fā)。如今科學(xué)家有了氣凝膠,這個問題就變得很簡單了。它就像一個極其柔軟的棒球手套,可以輕輕地消減彗星星塵的速度,使它在滑行一段相當(dāng)于自身長度200倍的距離后慢慢停下來。在進入“氣凝膠手套”后,星塵會留下一段胡蘿卜狀的軌跡,由于氣凝膠幾乎是透明的,科學(xué)家可以按照軌跡輕松地找到這些微粒。氣凝膠布料保溫服有效地擺脫了傳統(tǒng)保溫服飾的厚重,將時尚與實用完美結(jié)合。不銹鋼氣凝膠圖片
氣凝膠這種新材料密度為3.55千克每立方米,為空氣密度的2.75倍;干燥的松木密度(500千克每立方米)是它的140倍。這種物質(zhì)看上去像凝固的煙,但它的成分與玻璃相似。由于它的密度極小,用于航空航天方面非常合適。美宇航局噴氣推進實驗室,該實驗室瓊斯博士研制出的新型氣凝膠,主要由純二氧化硅等組成。在制作過程中,液態(tài)硅化合物首先與能快速蒸發(fā)的液體溶劑混合,形成凝膠,然后將凝膠放在一種類似加壓蒸煮器的儀器中干燥,并經(jīng)過加熱和降壓,形成多孔海綿狀結(jié)構(gòu)。瓊斯博士獲得的氣凝膠中空氣比例占到了99.8%。隔熱膜氣凝膠技術(shù)指導(dǎo)氣凝膠材料應(yīng)用寬廣,施工非常簡便。
在電池領(lǐng)域,目前鋰離子動力電池組熱失控事故時有發(fā)生,阻止熱失控電芯向電池其他系統(tǒng)傳熱是主要解決思路。氣凝膠氈具有防火、隔熱、阻燃的特性,而且質(zhì)感柔軟、易于加工,是非常理想的預(yù)防材料;另外在熱電池應(yīng)用領(lǐng)域,氣凝膠作為熱電池保溫筒的隔熱材料能夠解決多領(lǐng)域?qū)犭姵氐母咝阅堋㈤L壽命的要求。目前新開發(fā)的氣凝膠玻纖氈能夠?qū)㈦姵匕邷啬褪苣芰μ岣咧?00℃以上,高度提高電池的耐熱性。在交通領(lǐng)域,氣凝膠材料主要應(yīng)用在汽車防火隔熱保溫降噪層,大容量電池組防火防水保溫盒,危險化學(xué)品運輸車、液化天然氣運輸船等特種運輸工具的保溫防火層,高鐵和地鐵車體保溫隔熱降噪防火層等。在交通事故引發(fā)的火災(zāi)中,著火點一般集中在發(fā)動機倉位置。在發(fā)動機倉和駕駛艙之間加一層氣凝膠防火隔離墻,可以阻隔火勢蔓延到駕駛艙中。
同的化合物通過氣凝膠的制備過程形成了各種各樣的氣凝膠,豐富了氣凝膠的品種、完善了氣凝膠性能、讓氣凝膠能在更多應(yīng)用中。目前極常見也是發(fā)展極為成熟的氣凝膠是二氧化硅氣凝膠,二氧化硅氣凝膠屬于氧化物氣凝膠,除此之外,還有碳化物氣凝膠、氮化物氣凝膠、有機氣凝膠、碳氣凝膠、生物質(zhì)氣凝膠、復(fù)合氣凝膠及其他氣凝膠。各個分類中中已經(jīng)合成了多種化合物氣凝膠,結(jié)構(gòu)性質(zhì)各異。氣凝膠的形態(tài)多樣,包括氈、板、顆粒和涂料等。多樣化的產(chǎn)品形式使得氣凝膠的應(yīng)用更加靈活,下游市場需求空間巨大。氣凝膠性質(zhì)優(yōu)異,應(yīng)用已經(jīng)遍布于石化、航天、電池、環(huán)保、建筑、交通等各個領(lǐng)域。氣凝膠對這些領(lǐng)域中的原始材料有明顯優(yōu)勢,因此替代空間巨大。天陽氣凝膠絕熱板隔音減震。
氣凝膠的絕熱原理是什么呢?1.對流:當(dāng)氣凝膠資猜中的氣孔直徑小于70nm時,氣孔內(nèi)的空氣分子就失去了自在活動的才能,相對地附著在氣孔壁上,這時產(chǎn)品處于近似真空狀況;2.輻射:因為氣凝膠內(nèi)的氣孔均為納米級氣孔再加產(chǎn)品自身極低的體積密度,使產(chǎn)品內(nèi)部氣孔壁數(shù)目趨于“無量多“,關(guān)于每一個氣孔壁來說都有遮熱板的效果,因此發(fā)生近于”無量多遮熱板“的效應(yīng),從而使輻射傳熱下降到近乎低極限;3.熱傳導(dǎo):因為近于無量多納米孔的存在,熱流在固體中就只能沿著氣孔壁傳遞,近于無量多的氣孔壁構(gòu)成了近于“無量長途徑”效應(yīng),使得固體熱傳導(dǎo)的才能下降到挨近低極限。氣凝膠材料防火阻燃性能優(yōu)良,燃燒時無明火無毒性鹽霧產(chǎn)生。北京環(huán)保氣凝膠客戶至上
氣凝膠可以承受相當(dāng)于自身質(zhì)量幾千倍的壓力,在溫度達到1200攝氏度時才會熔化。不銹鋼氣凝膠圖片
氣凝膠其他用途:3、網(wǎng)球拍擊球能力更強:新型氣凝膠也將步入我們每個人的未來日常生活。比如說美國的Dunlop體育器材公司已經(jīng)成功研發(fā)了含有氣凝膠的網(wǎng)球拍。這種網(wǎng)球拍據(jù)說擊球的能力更強;2012年年初,66歲的鮑博·斯托克成為將氣凝膠用于住房的英國人:“保溫加熱的效果非常好,我將空調(diào)的溫度下降了5℃,結(jié)果室內(nèi)的溫度仍然非常舒適?!钡巧秸咭矊饽z的運用充滿了希望。英國登山家安尼·帕爾門特2011年登珠峰時所穿的鞋子就是使用了部分氣凝膠材料,他的睡袋里也有一層這種新材料。不銹鋼氣凝膠圖片