一、氣凝膠的產品形態有哪些
目前氣凝膠產品(pin)的(de)形態(tai)主(zhu)要有氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)氈、氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)板、氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)布(bu)、氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)紙、氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)顆粒、氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)粉末(mo)、氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)涂層和(he)(he)氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)異形件。這些產品(pin)都是由(you)氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)和(he)(he)相(xiang)應(ying)的(de)纖維材料(liao)制(zhi)成的(de),基本技術差不多,但是產品(pin)的(de)應(ying)用領域和(he)(he)性能差別很大(da)。
1、氣(qi)凝膠(jiao)氈:是一種產(chan)量大(da)、用(yong)途(tu)廣、技術成熟、隔(ge)熱(re)(re)性(xing)能好(hao)的氣(qi)凝膠(jiao)產(chan)品。氣(qi)凝膠(jiao)氈的主要特點是導(dao)熱(re)(re)系數低、隔(ge)熱(re)(re)效果(guo)好(hao)、疏水性(xing)高(gao)、粉末損失少。廣泛(fan)應(ying)用(yong)于(yu)航天軍工(gong)、石(shi)油(you)化工(gong)、冶(ye)金(jin)建材、軌道(dao)交通,高(gao)鐵(tie)動車,核電船(chuan)舶、動力電池、管道(dao)罐體(ti)、冰箱冷庫等保溫隔(ge)熱(re)(re)應(ying)用(yong)領域。
2、氣凝(ning)膠布、紙、異形件:主要(yao)(yao)用于一些特殊領域(yu)。比如氣凝(ning)膠布主要(yao)(yao)用于服(fu)裝鞋(xie)帽(mao)領域(yu),氣凝(ning)膠紙(薄氈(zhan))主要(yao)(yao)用于電池(chi)絕(jue)緣(yuan)和一些空間極小(xiao)、管徑極細(xi)或需要(yao)(yao)纏繞施工(gong)的領域(yu),氣凝(ning)膠異形件基本(ben)用于軍工(gong)制造可拆卸絕(jue)緣(yuan)套管。
3、氣凝膠板:其實氣凝膠板和毛氈的(de)一個主要區別就是硬(ying)度(du)的(de)不同。毛氈柔(rou)韌,可(ke)以卷曲(qu),而板材有一定(ding)的(de)剛度(du),不易彎曲(qu)。該板的(de)主要應用是大(da)型設(she)備保(bao)溫和未(wei)來建筑(zhu)節能(neng)內(nei)外墻保(bao)溫。
4、氣(qi)凝膠顆(ke)粒:目(mu)前氣(qi)凝膠顆(ke)粒的主要應用是(shi)利用氣(qi)凝膠的透明性,將其填充在PC板或中(zhong)空玻璃中(zhong)作(zuo)為采光隔熱(re)板。雖(sui)然有(you)一定的市場(chang)應用,但規模較小。
5、氣(qi)凝膠(jiao)(jiao)粉(fen)(fen)末(mo):氣(qi)凝膠(jiao)(jiao)工業化的(de)(de)(de)歷史是從粉(fen)(fen)末(mo)開始的(de)(de)(de),但遺(yi)憾的(de)(de)(de)是,到(dao)目(mu)前(qian)為止,還沒有發現氣(qi)凝膠(jiao)(jiao)粉(fen)(fen)末(mo)具(ju)有實(shi)質性意(yi)義的(de)(de)(de)批(pi)量應用。
6、氣(qi)凝膠涂料(liao)(liao)(liao):傳統(tong)(tong)隔熱(re)材(cai)料(liao)(liao)(liao)中的(de)涂料(liao)(liao)(liao)是非常重要的(de)產品,在許多領域發揮(hui)著不可替(ti)代的(de)作用。氣(qi)凝膠涂料(liao)(liao)(liao)的(de)導熱(re)系(xi)數比(bi)傳統(tong)(tong)涂料(liao)(liao)(liao)低,具有良好(hao)的(de)隔熱(re)效果(guo)和一定的(de)疏水效果(guo)。
二、氣凝膠能做衣服嗎
氣凝膠可以做成(cheng)紡織品、服裝保(bao)暖或者海(hai)軍潛水服、宇航服等。
氣(qi)凝(ning)膠(jiao)是(shi)一種有著多孔網絡狀(zhuang)結構(gou)的固(gu)態凝(ning)膠(jiao)材料,其內部孔隙中充滿空氣(qi)。美國Stanford University的Kistler教授用水玻(bo)璃通過溶膠(jiao)一凝(ning)膠(jiao)法(fa)在超臨(lin)界干燥條件下首次得到了二氧化硅氣(qi)凝(ning)膠(jiao)。
氣凝膠(jiao)有很多(duo)種,其(qi)中SiO2氣凝膠(jiao)最為常見,呈(cheng)半透(tou)明淡藍色,質量超輕類似“固態的(de)煙”。SiO2氣凝膠(jiao)作為多(duo)孔材料(liao)的(de)典(dian)型,內部大部分空間(jian)被(bei)空氣(或其(qi)它氣體(ti))填充,其(qi)骨架的(de)體(ti)積僅占總體(ti)積的(de)0.15%~15%。
氣(qi)凝(ning)膠的(de)平均(jun)孔(kong)徑約25nm,空(kong)氣(qi)分子(自(zi)由(you)程50~70nm)在其間無法(fa)自(zi)由(you)運動;另外(wai),氣(qi)凝(ning)膠骨架內部有許多“死胡同"般大小不(bu)(bu)一(yi)的(de)閉孔(kong),這增加了氣(qi)凝(ning)膠固體(ti)熱傳輸(shu)的(de)路(lu)徑,因(yin)此氣(qi)凝(ning)膠是(shi)熱的(de)不(bu)(bu)良(liang)導(dao)體(ti)。
三、氣凝膠材料應用
1、保溫材料(熱絕緣體)
(1)管(guan)路保(bao)溫、易揮發或易燃物質儲運方面。氣(qi)凝膠材料最廣泛的應用(yong)是(shi)在爐體管(guan)線保(bao)溫、熱力廠管(guan)線保(bao)溫、液化天(tian)然氣(qi)儲罐等領域。
(2)紡織品、服裝保暖方面。在(zai)二十世紀初期,氣(qi)凝(ning)膠(jiao)毯開始出現。美國阿(a)斯(si)彭公(gong)司(si)曾(ceng)將氣(qi)凝(ning)膠(jiao)與織物復合(he)后制備了(le)名(ming)為SpacelofI的(de)毯狀(zhuang)氣(qi)凝(ning)膠(jiao)產品;2010年左右,雨果公(gong)司(si)成(cheng)功推出了(le)一款氣(qi)凝(ning)膠(jiao)夾克并(bing)成(cheng)功上市;登(deng)山愛好者使用(yong)氣(qi)凝(ning)膠(jiao)鞋墊和睡(shui)袋(dai)(內襯材料(liao))后也給予了(le)其極高的(de)評價。
(3)房屋(wu)建(jian)材、冰箱等方面。氣(qi)(qi)凝(ning)膠(jiao)材料可(ke)(ke)用在房屋(wu)的(de)(de)房頂或(huo)者(zhe)玻(bo)璃上用來隔(ge)熱(re)。氣(qi)(qi)凝(ning)膠(jiao)玻(bo)璃的(de)(de)導(dao)熱(re)能力極(ji)小,可(ke)(ke)起到很(hen)好的(de)(de)節能作用。另(ling)外(wai),當前使(shi)用的(de)(de)氟制冷冰箱或(huo)聚氨酯泡沫塑料會產生破壞臭氧層的(de)(de)化學物質,因此氣(qi)(qi)凝(ning)膠(jiao)的(de)(de)使(shi)用也會更加環保。
2、航空航天領域
氣凝膠材料也廣泛的應用在航(hang)空(kong)航(hang)天方面,如火星探測器、海軍潛水服(fu)、宇航(hang)服(fu)等。
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(zuo)為模(mo)板材料(liao)。