材料隔热原理分析多孔二氧化硅气凝胶复合隔热材料能很好的抑制上述三种热传导的途径。 固体导热能力的大小,从隔热材料的角度来说,仅跟材料本身固有的导热系数,以及材料的密度有关。美国宇航局的这家公司正在对用气凝胶建造的住所和进行测试。根据试验情况来看,如果在金属片上加一层厚约6毫米的气凝胶,就算直接炸中,对金属片也分毫无伤。
在国内开展气凝胶研究已有多年。他告诉记者,气凝胶之所以具有超级绝热性能主要源于其特殊的纳米微孔结构。气凝胶耐高温新材料解决热传导。用作隔热保温层,具有良好的热稳定性,可作绝热层,使用寿命在15年以上,可大幅减少热损失,降低能源消耗,提高节能效果。例如,聚氨脂发泡材料在孔隙中填充了氟利昂气体,该气体的导热率仅有空气的三分之一,从而获得了***的隔热性能。
气凝胶初是由S.Kistler命名,由于他采用超临界干燥方法成功制备了二氧化硅气凝胶,故将气凝胶定义为:湿凝胶经超临界干燥所得到的材料,称之为气凝胶。位在高能研究机构B介子工厂的Belle 实验探测器中一个称为气凝胶切连科夫计数器(Aerogel Cherenkov Counter, ACC) 的粒子鉴别器,就是一个新的应用实例。在制作过程中,液态硅化合物首先与能快速蒸发的液体溶剂混合,形成凝胶,然后将凝胶放在一种类似加压蒸煮器的仪器中干燥,并经过加热和,形成多孔海绵状结构。琼斯博士终获得的气凝胶中空气比例占到了99.8%。
由于里面的颗粒非常小(纳米量级),所以可见光经过它时散射较小(瑞利散射),就像阳光经过空气一样。因此,它也和天空一样看着发蓝(如果里面没有掺杂其它东西),如果对着光看有点发红。气凝胶,作为世界轻的固体,已入选吉尼斯世界纪录。这种新材料密度仅为3.55千克每立方米,仅为空气密度的2.75倍;干燥的松木密度(500千克每立方米)是它的140倍。气凝胶在航天中的应用远不止这些,美国国家宇航局的“星尘”号飞船正带着它在太空中执行一项十分重要的使命———收集彗星微粒。
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