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看似弱不禁风,实则坚如钢铁的气凝胶 |
来源:中国粉体技术网 更新时间:2014-12-03 14:20:45 浏览次数: |
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(中国粉体技术网/班建伟)气凝胶(Aerogel)是一种固体物质形态,世界上密度最小的固体。密度为3kg/每立方米。气凝胶貌似“弱不禁风”,其实非常坚固耐用。它可以承受 相当于自身质量几千倍的压力,在温度达到1200摄氏度时才会熔化。此外它的导热性和折射率也很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。由于具备这些 特性,气凝胶便成为航天探测中不可替代的材料,俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器都用它来进行热绝缘。
气凝胶最初是由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。在90年代中后期,随着常压干燥技术的出现和发展,90年代中后期普遍接受的气凝胶的定义是:不论采用何种干燥方法,只要是将湿凝胶中的液体被气体 所取代,同时凝胶的网络结构基本保留不变,这样所得的材料都称为气凝胶。
气凝胶内含大量的空气,典型的孔洞线度在1-100纳米范围,孔洞率80%以上,是一种具有纳米结构的多孔材料,在力学、声学、热学、光学等诸方面均显 示其独特性质。它们明显不同于孔洞结构在微米和毫米量级的多孔材料,其纤细的纳米结构使得材料的热导率极低,具有极大的比表面积.对光、声的散射均比传统 的多孔性材料小得多,这些独特的性质不仅使得该材料在基础研究中引起人们兴趣,而且在许多领域蕴藏着广泛的应用前景。
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