同的化合物通过气凝胶的制备过程形成了各种各样的气凝胶,丰富了气凝胶的品种、完善了气凝胶性能、让气凝胶能在更多应用中。目前极常见也是发展极为成熟的气凝胶是二氧化硅气凝胶,二氧化硅气凝胶属于氧化物气凝胶,除此之外,还有碳化物气凝胶、氮化物气凝胶、有机气凝胶、碳气凝胶、生物质气凝胶、复合气凝胶及其他气凝胶。各个分类中中已经合成了多种化合物气凝胶,结构性质各异。气凝胶的形态多样,包括毡、板、颗粒和涂料等。多样化的产品形式使得气凝胶的应用更加灵活,下游市场需求空间巨大。气凝胶性质优异,应用已经遍布于石化、航天、电池、环保、建筑、交通等各个领域。气凝胶对这些领域中的原始材料有明显优势,因此替代空间巨大。气凝胶布料材料特性:疏水透气、隔热保温、绿色环保、轻比鸿毛。上海制造气凝胶诚信服务
SiO2气凝胶是目前隔热领域研究极多也是较为成熟的一种耐高温气凝胶,其孔隙率高达80%~99.8%,孔洞的典型尺寸为1~100nm,比表面积为 200~1000m2/g,而密度可低达3kg/m3,室温热导率可低达12mW/(m·K)。SiO2气凝胶材料通常是将与 红外遮光剂以及增强体进行复合,以提高SiO2气凝胶的隔热和力学性能,使其既具有实用价值的纳米孔超级绝热材料,同时还兼有良好的隔热和力学性能,主要应用于航空航天、电子、建筑、家电和工业管道等领域的保温隔热。常用的红外遮光剂有碳化硅、TiO2(金红石型和锐钛型)、炭黑、六钛酸钾等;常用的增强材料有陶瓷纤维、无碱超细玻璃纤维、多晶莫来石纤维、硅酸铝纤维、氧化锆纤维等。浙江实用气凝胶以客为尊湿凝胶经超临界干燥所得到的材料,称之为气凝胶。
气凝胶是一种固体物质形态,世界上密度很小的固体。密度为3千克每立方米。一般常见的气凝胶为硅气凝胶,其极早由美国科学工作者Kistler在1931年因与其友打赌制得。气凝胶的种类很多,有硅系,碳系,硫系,金属氧化物系,金属系等等。aerogel是个组合词,此处aero是形容词,表示飞行的,gel显然是凝胶。字面意思是可以飞行的凝胶。任何物质的gel只要可以经干燥后除去内部溶剂后,又可基本保持其形状不变,且产物高孔隙率、低密度,则皆可以称之为气凝胶。
溶胶-凝胶法:通过硅源物质的水解和缩聚获得具有三维网络结构的SiO2凝胶,反应生成以≡Si-O-Si≡为主体的聚合物,再经过老化阶段后,形成网络结构的凝胶。在凝胶形成的过程中,部分水解的有机硅发生缩聚反应,缩聚的硅氧链上未水解的基团可继续水解。通过调节反应溶液的酸碱度,控制水解-缩聚过程中水解反应和缩聚反应的相对速率,可得到凝胶结构。在酸性条件下(pH=2.0-5.0),水解速率较快,有利于成核反应形成较多的核;在碱性条件下,有利于核的长大及交联,易形成致密的胶体颗粒。强碱性或高温条件下SiO2的溶解度增大,使终凝胶结构形成胶粒聚集体。气凝胶绝热板通常以纳米二氧化硅气凝胶作为主体材料,通过特殊工艺复合于无机纤维中。
由于硅气凝胶的低声速特性,它还是一种理想的声学延迟或高温隔音材料。该材料的声阻抗可变范围较大(103—107kg/m2·s),是一种较理想的超声探测器的声阻耦合材料,如常用声阻匝Zp=1.5×l07kg/m2·s的压电陶瓷作为超声波的发生器和探测器,而空气的声阻只有400kg/m2·s。用厚度为l/4波长的硅气凝胶作为压电陶瓷与空气的声阻耦合材料.可提高声波的传输效率,降低器件应用中的信噪比。初步实验结果表明,密度在300kg/m3左右的硅气凝胶作为耦合材料,能使声强提高30dB,如果采用具有密度梯度的硅气凝胶,可望得到更高的声强增益。天阳气凝胶绝热板隔音减震。浙江定制气凝胶以客为尊
气凝胶材料对生态环境环保友好。上海制造气凝胶诚信服务
家用电子电器绝热保温材料种类繁多,目前市面上出现的极新的隔热保温材料气凝胶,可以说是代替传统隔热保温材料的极好材料。气凝胶具有优良的隔热性能和很好的施工性能,可用于仪器设备、电热元件的绝缘和隔热。很高可用于1000℃左右的保温环境,不仅如此,气凝胶隔热保温材料优良的保温绝缘性能还体现在以下几个方面:低导热系数,常温下导热系数0.018W/m·k;优良的憎水性能,憎水率≥99%;优良的机械加工性能;强、抗撕扯;高柔韧性;安全环保无毒;A级防火等。上海制造气凝胶诚信服务