時(shí)間:2022-08-09作者:
氣凝膠粉的密度為3kg/m3.常用的氣凝膠粉是二氧化硅氣凝膠,它最早是由美國(guó)科學(xué)工作者Kistler在1931年與朋友們一起制成的。氣凝膠有很多種,如硅、碳、硫、金屬氧化物、金屬等。只要干燥后能除去任何物質(zhì)的凝膠,材料的形狀基本保持不變,產(chǎn)品孔隙率高,密度低,可稱為氣凝膠。
我們的氣凝膠粉一般是指二氧化硅氣凝膠。然而,氣凝膠不僅可以由SiO2制備,還可以由其它材料制備。
氣凝膠粉按其材料可分為無(wú)機(jī)氣凝膠和有機(jī)氣凝膠。無(wú)機(jī)氣凝膠包括氣凝膠粉和Al2O3、ZrO2、C氣凝膠等。
氣凝膠粉材料的孔徑為納米級(jí),孔隙率高達(dá)80-99.8%。由于氣凝膠的高孔隙率,使得材料幾乎由長(zhǎng)分子鏈組成,因此氣凝膠具有優(yōu)異的絕緣性能。這樣,在傳熱過(guò)程中,熱傳導(dǎo)沿著分子鏈進(jìn)行,傳熱路徑大大拉長(zhǎng),產(chǎn)生“無(wú)限路徑效應(yīng)”。
事實(shí)上,氣凝膠在阻止熱輻射和熱對(duì)流方面也非常有效。這樣,氣凝膠具有優(yōu)良的絕緣性能。
氣凝膠粉產(chǎn)品在建筑保溫領(lǐng)域的應(yīng)用還有一個(gè)重要特點(diǎn):
氣凝膠粉保溫產(chǎn)品在常溫和高溫下均具有良好的保溫效果。與玻璃棉、珍珠巖和巖棉相比,氣凝膠具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)。
氣凝膠粉制品的主要缺點(diǎn)是強(qiáng)度低、脆性大。納米孔結(jié)構(gòu)在外壓作用下易被破壞,力學(xué)強(qiáng)度較低。
為了克服這一問(wèn)題,將復(fù)合氣凝膠與其它材料相結(jié)合,制備出具有優(yōu)異隔熱性能和強(qiáng)度的復(fù)合納米多孔超絕緣材料。
此外,氣凝膠成本也是現(xiàn)階段需要解決的問(wèn)題之一。
但從總體上看,氣凝膠粉制品產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入快速發(fā)展的窗口期,處于發(fā)展初期和成長(zhǎng)初期。
氣凝膠是“世界上已知的最輕固體”,密度高達(dá)1.5毫克/毫升。在玫瑰花瓣上放置一個(gè)大小的氣凝膠塊,花瓣沒(méi)有彎曲的跡象。
1、低導(dǎo)熱系數(shù)
氣凝膠的孔隙率為99.8%,比表面積為800~1500/g,孔徑為10~50nm,遠(yuǎn)低于無(wú)氣路70nm。室溫下空氣的導(dǎo)熱系數(shù)低至0.010w/(m·K)。
2、防火阻燃
氣凝膠99%以上的成分是二氧化硅,具有無(wú)機(jī)材料自身的不燃性,達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》A級(jí)不燃標(biāo)準(zhǔn)。
3、超疏水
氣凝膠產(chǎn)品的疏水性高達(dá)99.9%,能有效防止水分和水分的流失。