一、氣凝膠的隔熱原理是什么
氣凝膠的隔熱原理是其獨立的結構帶來的無窮遮擋效(xiao)應、無(wu)對(dui)流(liu)效應、無窮長(chang)疏松(song)路徑效應。
1、無窮遮擋效應
氣(qi)凝膠的(de)氣(qi)孔(kong)(kong)(kong)為納米級(ji)氣(qi)孔(kong)(kong)(kong)且氣(qi)凝膠自身具有(you)極低(di)(di)的(de)密(mi)度,氣(qi)凝膠內(nei)的(de)氣(qi)孔(kong)(kong)(kong)趨于(yu)“無(wu)窮多(duo)”,每個氣(qi)孔(kong)(kong)(kong)壁都具有(you)遮熱板的(de)作用,因而產生近于(yu)“無(wu)窮多(duo)遮熱板”效應,使熱輻射(she)降到最低(di)(di)。
2、無對流效應
氣(qi)(qi)凝(ning)膠納米(mi)材料中(zhong)的(de)氣(qi)(qi)孔直徑小于70nm,氣(qi)(qi)孔內的(de)空氣(qi)(qi)分子就(jiu)失去了自由流動的(de)能力(li),處于近(jin)似真(zhen)空狀態(tai),無(wu)法進行(xing)熱對流。
3、無窮長疏松路徑效應
氣凝膠的(de)(de)(de)密度極低、比表面大且體(ti)積(ji)骨架疏松(song),氣凝膠有(you)無窮多(duo)的(de)(de)(de)納米氣孔,熱(re)量在氣凝膠固體(ti)材料中沿著(zhu)氣孔壁(bi)傳(chuan)導(dao),有(you)無窮多(duo)的(de)(de)(de)氣孔壁(bi)構成“無窮長(chang)疏松(song)的(de)(de)(de)路徑”效應,使(shi)固體(ti)熱(re)傳(chuan)導(dao)的(de)(de)(de)能力下降到(dao)接(jie)近最(zui)低極限。
二、氣凝膠耐溫多少度
氣凝膠是一種乳白色的固體材料,內部空間呈納米級網狀孔隙結構,填充介質是空氣。熱傳(chuan)導(dao)(dao)(dao)中(zhong)導(dao)(dao)(dao)熱系數最小的(de)(de)就是空氣,再加(jia)上氣凝(ning)膠內(nei)部的(de)(de)特殊結(jie)構,使導(dao)(dao)(dao)熱性能進一步下降,所以(yi)它是絕佳的(de)(de)隔熱材料,一塊一厘米(mi)厚的(de)(de)氣凝(ning)膠,相當于10塊普通玻璃的(de)(de)隔熱效(xiao)果(guo)。而(er)且氣(qi)凝膠(jiao)密度低質(zhi)量(liang)輕,目前(qian)最(zui)輕的氣(qi)凝膠(jiao)空氣(qi)含量(liang)達99%以上,幾乎跟空氣(qi)的重量(liang)沒有區別。這些特殊結構的空氣(qi)對陽(yang)光散射比較小,所以氣(qi)凝膠在(zai)陽(yang)光下就像藍色的煙霧(wu),一陣(zhen)風就能把它吹走。
氣凝膠貌似“弱不禁風”,其實非常堅固耐用,它可以承受相當于自身質量幾千倍的壓力,最高能承受1400攝氏度的高溫。由于具備這些特性,氣凝膠便成為航(hang)天探測中不可(ke)替代的材料,俄羅斯“和平”號空(kong)間站和美國“火星探路者”探測器(qi)都(dou)用它來進行熱絕(jue)緣。