Aerogel [tài liệu]

Aerogel là gì
Aerogel là một loại gel đặc biệt thay thế chất lỏng trong gel bằng khí mà không làm thay đổi cấu trúc mạng hoặc thể tích của chính gel. một trong những vật liệu rắn. Đôi khi nó cũng được gọi là "khói rắn" hoặc "khói đông lạnh" vì màu trong mờ và trọng lượng siêu nhẹ. Gel bay không khí (aerogel) và gel khô (xerogels) không phải là một khái niệm giống nhau. Gel ướt là gel thu được bằng cách làm khô siêu tới hạn, và gel khô thu được bằng cách làm khô khí quyển. Nói một cách chính xác, aerogel phải là cấu trúc khối lượng lớn, trong khi xerogel thường là bột hoặc hạt.
Do quy trình chuẩn bị rườm rà và kéo dài, giá thành cao, độ giòn ... nên lâu nay không thu hút được sự quan tâm của giới trong ngành. Mãi cho đến khi sự ra đời của quá trình sấy siêu tới hạn, aerogel mới thu hút được sự chú ý của các nhà nghiên cứu. Phương pháp sấy siêu tới hạn có thể sản xuất hàng loạt và nhanh chóng vật liệu aerogel với kích thước chính xác, hình dạng tùy ý và cấu trúc hoàn chỉnh. Vật liệu mới này trông có vẻ mỏng manh, nhưng thực ra nó rất chắc chắn và bền. Aerogel của các chế phẩm khác nhau có thể chịu được nhiệt độ khác nhau. Silica aerogel thông thường có thể được sử dụng trong phạm vi từ không tuyệt đối đến 650 ° C. Một số loại aerogel Keo có thể chịu được nhiệt độ cao lên đến 1400 ℃. Điều đáng mừng là, khác với những vật liệu mới khác, trình độ công nghiệp hóa của vật liệu aerogel ở nước tôi gần như đồng bộ với thế giới, bắt kịp và vượt lên xu hướng tốt. Công ty aerogel thương mại đầu tiên ở nước tôi được thành lập vào năm 2004.
Aerogel có thể được chia thành ba loại theo thành phần của chúng: aerogel vô cơ, aerogel hữu cơ và aerogel tổng hợp. Các aerogel điển hình nhất và được nghiên cứu nhiều nhất là aerogel SiO2 một thành phần và aerogel cacbon (aerogel hữu cơ).

Đặc điểm của Aerogel
1. Độ xốp rất cao, lên đến 99,8%; Các nhà khoa học nói rằng vì nó có hàng triệu lỗ chân lông và nếp nhăn, nếu bạn lấy 1 cm khối aerogel tách ra, nó sẽ lấp đầy một sân bóng đá. nơi lớn. Các lỗ chân lông nhỏ của nó không chỉ bẫy các chất ô nhiễm giống như một miếng bọt biển mà còn hoạt động như các túi khí. Các nhà nghiên cứu tin rằng một số dạng aerogel làm bằng bạch kim có thể được sử dụng để đẩy nhanh quá trình thủy phân và sản xuất hydro. Bằng cách này, aerogel có thể được sử dụng để sản xuất nhiên liệu dựa trên hydro.
2. Các lỗ quy mô nano và các hạt khung nano ba chiều;
3. Diện tích bề mặt riêng cao;
4. Mật độ thấp;
5. Cấu trúc độc đáo của aerogel xác định khả năng dẫn nhiệt cực thấp của nó, có thể thấp tới 0,013W / (m · K) ở nhiệt độ phòng, thấp hơn độ dẫn nhiệt của không khí.