神奇的氣凝膠
氣凝膠被譽(yù)為"改變世界的革命性材料",是21世紀(jì)最具應(yīng)用潛力的納米多孔固態(tài)材料,其獨(dú)特的三維納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在密度、熱導(dǎo)率、比表面積等關(guān)鍵指標(biāo)上持續(xù)刷新材料科學(xué)紀(jì)錄。迄今已創(chuàng)造15項(xiàng)吉尼斯世界材料性能紀(jì)錄,在熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)、聲學(xué)等領(lǐng)域顯示出許多奇特的性能,具有巨大的軍民兩用價(jià)值,已被列入國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展目錄。
氣凝膠具有極低密度、極低熱導(dǎo)率、高比表面積、高孔隙率的特性,是目前世界上最輕、隔熱性能最好的固態(tài)材料。最初被廣泛應(yīng)用于航空航天、軍事工業(yè)等領(lǐng)域,隨著中國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級及實(shí)施國家納米材料戰(zhàn)略,氣凝膠納米材料已逐漸在消費(fèi)類電子、工業(yè)設(shè)備、新能源汽車及高端醫(yī)療設(shè)備、高端半導(dǎo)體設(shè)備等行業(yè)廣泛應(yīng)用。
氣凝膠特性
氣凝膠發(fā)展
阻隔熱對流
氣凝膠納米孔直徑小于70nm, 空氣的自由程為70nm, 氣孔內(nèi)的空氣分子失去了自由流動(dòng)能力,近似真空狀態(tài),限制了熱對流。
阻隔熱傳導(dǎo)
氣凝膠的密度極低、高比表面積且體積骨架疏松,有無窮多的納米氣孔壁構(gòu)成“無窮長疏松的路徑”效應(yīng),使熱傳導(dǎo)的能力下降到接近最低極限,限制了熱量傳導(dǎo)。
阻隔熱輻射
氣凝膠的氣孔趨于“無窮多”,每個(gè)氣孔壁都具有遮熱板的作用,因而產(chǎn)生近于“無窮多遮熱板”效應(yīng),使熱輻射降到最低。