氣凝膠:改變世界的神奇材料
氣凝膠介紹
二氧化硅氣凝膠是目前已知的最輕的固體材料,因其具有納米多孔結(jié)構(gòu)(1~100nm)、低密度(1~500kg/m3)、低介電常數(shù)(1.1~2.5)、低導(dǎo)熱系數(shù)(0.013~0.025W/(m.K)、高孔隙率(80~99.8%)、高比表面積(200~1000m2/g)等特點(diǎn)。在力學(xué)、聲學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等諸方面顯示出獨(dú)特性質(zhì),在航天、軍事、通訊、醫(yī)學(xué)、建材、電子、冶金等眾多領(lǐng)域有著廣泛而巨大的應(yīng)用前景,被稱為“改變世界的神奇材料”。
二氧化硅氣凝膠是迄今為止保溫性能最好的材料,其孔徑尺寸低于常壓下空氣分子平均自由程,因此在氣凝膠空隙中空氣分子近似靜止,從而避免了空氣的對(duì)流傳熱,而氣凝膠極低的體積密度及納米網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的彎曲路徑也阻止了氣態(tài)和固態(tài)熱傳導(dǎo),趨于“無窮多”的空隙壁可以使熱輻射降至最低。這三方面共同作用,幾乎阻斷了熱傳遞的所有途徑,是氣凝膠達(dá)到其他材料無法比擬的絕熱效果,甚至遠(yuǎn)低于常溫下幾個(gè)臺(tái)空氣0.025W/m.K的導(dǎo)熱系數(shù),達(dá)到0.013W/m.K以下。