氣凝膠調(diào)研報告(完整版)
【正文】 燥方法包括超臨界干燥和常壓干燥兩種方式。另外，氣凝膠還具有以下性質(zhì)[9, 10]：1) 極高的孔隙率：%，如果將1立方厘米的氣凝膠拆開，可將一個足球場填滿；2) 納米級空隙（~20nm）、三維納米骨架顆粒（2~5nm）；3) 高比表面積，可高達(dá)1000m2/g；4) 低密度，作為世界最輕的固體，已入選吉尼斯世界紀(jì)錄；5) 極低的熱導(dǎo)率，（m1966年，J. B. Peri[5]利用硅脂經(jīng)一步溶膠凝膠法制備出氧化硅氣凝膠，推動了氣凝膠的發(fā)展。2. 氣凝膠概述 氣凝膠的概念凝膠（gel）指的是溶膠或溶液中的膠體粒子或高分子在一定條件下互相連接，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)空隙中充滿了液體作為分散介質(zhì)的特殊分散體系[1]。國內(nèi)最早于1955年，由同濟(jì)大學(xué)波爾固體物理研究所對氣凝膠展開研究。表1 SiO2氣凝膠的性能參數(shù)[1]熱導(dǎo)率25℃、（m該法可制備獲得整塊的氣凝膠材料。表3 氣凝膠的應(yīng)用[3, 10, 17]應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用原理應(yīng)用實例熱學(xué)領(lǐng)域1. 當(dāng)氣凝膠材料中孔隙直徑小于70nm時，氣孔內(nèi)空氣分子就失去了自由流動的能力，材料內(nèi)部處于近似真空狀態(tài)，對流作用極小2. 材料內(nèi)氣孔為納米氣孔且材料密度極低，使材料內(nèi)部氣孔壁數(shù)趨于“無窮多”，產(chǎn)生“無窮多遮熱板”效應(yīng)，輻射傳熱下降到最低極限3. 由于無窮多納米孔存在，熱流在固體中傳遞只能沿著氣孔壁傳遞，形成“無窮長路徑”效應(yīng)，熱傳導(dǎo)能力下降到最低極限建筑節(jié)能領(lǐng)域：外墻保溫板材、氣凝膠玻璃、鋼結(jié)構(gòu)防火工業(yè)領(lǐng)域：熱工設(shè)備、石油輸運管道保溫民用領(lǐng)域：太陽能熱水器、戶外用品科研領(lǐng)域：熱電池隔熱材料聲學(xué)領(lǐng)域1. 氣凝膠具有低聲速的特性，2. 聲阻抗可變范圍較大聲學(xué)延遲、高溫隔音；聲阻耦合材料，潛艇上的水聲反聲材料光學(xué)領(lǐng)域純凈的SiO2氣凝膠是透明無色，折射率（~）非常接近空氣，即SiO2氣凝膠對入射光幾乎沒有反射損失光增透膜；切倫科夫探測器中的介質(zhì)材料，用來探測高能粒子的質(zhì)量和能量催化領(lǐng)域粒徑小、高比表面積和低密度，使氣凝膠具有催化劑的活性和選擇性，且有效減少副反應(yīng)發(fā)生催化劑、催化劑載體吸附領(lǐng)域高比表面積和孔隙率，空隙與外界相通防毒面具、除臭電學(xué)領(lǐng)域低介電常數(shù)，可通過改變密度調(diào)節(jié)介電常數(shù)值集成電路電化學(xué)領(lǐng)域炭氣凝膠具有大的比表面積和高電導(dǎo)率、密度范圍廣新型可充電電池、超級電容儲氫領(lǐng)域高孔隙率、大比表面積儲氫材料體育器械領(lǐng)域改性后的韌性和強度、輕質(zhì)網(wǎng)球拍、登山鞋3. 氣凝膠的市場狀況 氣凝膠的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀目前國際上關(guān)于氣凝膠材料的研究工作主要集中在德國的維爾茨堡大學(xué)、勞倫茲南京納世新材料有限責(zé)任公司氣凝膠防噪音耳塞本發(fā)明涉及一種氣凝膠防噪音耳塞，包括主體，主體包括至少一段隔音段，隔音段由聚脲氣凝膠制成。GRC裝飾層上復(fù)合有GRC結(jié)構(gòu)層，再與氣凝膠層相連；氣凝膠層背面根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計需求可再復(fù)合GRC結(jié)構(gòu)加強層；氣凝膠層與GRC結(jié)構(gòu)層級之間通過改性粘結(jié)劑粘接。本發(fā)明輸送管道在結(jié)構(gòu)上設(shè)置了內(nèi)隔熱層與外隔熱層，并將氣凝膠復(fù)合材料用于這兩個隔熱層中，大大提高了隔熱性能，大幅度降低熱量損失，大幅度 減少了管徑與重量，增加了使用壽命，降低了運輸 及綜合運營成本，提高了空間利用率。參考文獻(xiàn)[1][2][3] [4] KistlerS S. Coherent Expanded Aerogels and Jellies[J]. Nature, 1931, 127: 741.[5] Peri J. Infrared study of OH and NH2groups on the surface of a dry silica aerogel[J]. The Journal of Physical Chemistry, 1966, 70(9): 293
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