纳米气凝胶（纳米气凝胶隔热材料）

大家好，感谢邀请，今天来为大家分享一下纳米气凝胶的问题，以及和纳米气凝胶隔热材料的一些困惑，大家要是还不太明白的话，也没有关系，因为接下来将为大家分享，希望可以帮助到大家，解决大家的问题，下面就开始吧！

本文主要内容一览

• 1、纳米气凝胶的密度是钢的几倍
• 2、纳米气凝胶具有丁达尔效应吗
• 3、气凝胶主要应用在什么领域
• 4、气凝胶面料和纳米面料区别
• 5、纳米气凝胶二氧化硅材料的发泡工艺

纳米气凝胶（纳米气凝胶隔热材料）

1纳米气凝胶的密度是钢的几倍

事实上,90%以上的体积为真空,因此纳米气凝胶是世界上很轻的固体材 料。其密度比玻璃小 1000 倍,因此它也是世界上密度很低的固体材料。

纳米气凝胶（纳米气凝胶隔热材料）

2纳米气凝胶具有丁达尔效应吗

纳米气凝胶可以发生丁达尔效应。 血液透析是渗析,静电除尘是电泳。。胶体会产生丁达尔现象，纳米材料在这个范围内，会有丁达尔效应。

3气凝胶主要应用在什么领域

气凝胶的主要应用：\x0d\x0a1、超级绝热材料\x0d\x0a材料的热传导由气态传导、固态传导和热辐射传导决定。由于气凝胶材料具有纳米多孔结构,因此常压下气态热导率λg很小,真空下热传导由固态传导和热辐射传导决定。同玻璃态材料相比,纳米多孔材料由于高孔隙限制了稀疏骨架中链的局部激发的传播,使得固态热导率λs仅为非多孔玻璃态材料热导率的1/500左右。Nilsson等检测室温下气凝胶热导率为0.013~0.016W/(m·K),静态空气的热导率为0.024W/(m·K),即使在800℃的高温下其导热系数才为0.043W/(m·K),是目前隔热性能最好的固态材料。\x0d\x0a\x0d\x0a（1）太阳能热水器\x0d\x0a太阳能热水器及其他集热装置的高效保温成了能否进一步提高太阳能装置的能源利用率和进一步提高其实用性的关键因素。将纳米孔超级绝热材料应用于热水器的储水箱、管道和集热器，将比现有太阳能热水器的集热效率提高1倍以上，而热损失下降到现有水平的30%以下。\x0d\x0a（2）在热电池上应用\x0d\x0a可延长热电池的工作寿命,防止生成的热影响热电池周围的元器件。\x0d\x0a（3）军事及航天领域\x0d\x0a与传统绝热材料相比，纳米孔气凝胶超级绝热材料可以用更轻的质量、更小的体积达到等效的隔热效果。这一特点使其在航空、航天应用领域具有举足轻重的优势。如果用作航空发动机的隔热材料，既起到了极好的隔热作用，又减轻了发动机的重量。作为外太空探险工具和交通工具上的超级绝热材料也有很好的应用前景。\x0d\x0a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”号空间探测器已经带着它在太空中完成了一项十分重要的使命———收集彗星微粒。\x0d\x0a（4）工业及建筑绝热领域\x0d\x0a在工业及民用领域纳米孔超级绝热材料有着广泛和极具潜力的应用价值。首先,在电力、石化、化工、冶金、建材行业以及其他工业领域，热工设备普遍存在。工业节能中,纳米孔超级绝热材料也起着非常重要的作用,其中有些特殊的部位和环境，由于受重量、体积或空间的限制,急需高效的超级绝热材料。\x0d\x0a2、在催化剂以及催化载体方面的应用\x0d\x0a气凝胶是一种由超微粒子组成的固体材料,具有小粒径、高比表面积和低密度等特点,使SiO2气凝胶催化剂的活性和选择性远远高于常规催化剂,而且它还可以有效减少副反应的发生。Kister制备出SiO2气凝胶后不久就指出，气凝胶因其高的孔隙率、比表面积和开放的织态结构,在催化剂和催化载体方面具有潜在的应用价值，但因小的热导率和低的渗透性影响了气凝胶在催化反应中的传热和传质，使其应用受到限制。\x0d\x0a3、气凝胶在日常生活中的应用\x0d\x0a利用气凝胶优异的隔热性能，人们制造了气凝胶作底衬的衣服，该衣服因穿着后让人感觉太热而一度被人投诉、下架。不少厂家为滑雪，登山运动员专门研制了从鞋垫到睡袋的一系列户外御寒用具。现在高端化妆品行业也将气凝胶添加到面霜等护肤产品中用作研磨剂。日化行业人们将气凝胶添加到牙膏中。利用其高比表面积，用作油墨打印中的添加剂扩大油墨微粒表面张力，增强吸附能力使得打印出来的图案更清晰、更逼真。利用其轻质高弹性，体育用品业应用气凝胶生产了网球拍等产品。\x0d\x0a4、在电化学方面的应用\x0d\x0a在电学性质方面，由于其具有低介电常数、高比表面积、高介电强度等特点，气凝胶有非常优越的表现。尤其是有机气凝胶和金属氧化物气凝胶，是非常优异的介电体，可用作高压绝缘材料，高速或超速集成电路的衬底材料，真空电极的隔离介质以及超级电容器。另外一个重要应用是利用碳气凝胶的导电性作为理想的高效的超电容器和电容消离子过程的电极材料；而有些金属氧化物气凝胶则显示出优越的超导性、热电性和压电性。Polystor 公司推出一种高性能的碳气凝胶电容器，称为“空气电容器”。其功率为4千瓦/千克，接近于电池的功率。美国海洋研究实验室的 Debra R.Rolison 及Celia Merzbacher 带领的小组通过在气凝胶凝胶前掺加其他成分制备出无污染的燃料电池。\x0d\x0a5、储氢材料\x0d\x0a氢能具有很高的热值，燃烧释能后的产物是水，对环境无污染，此外，氢能为可再生能源，不会枯竭，因而被誉为21世纪的绿色新能源。美国Lawrence Livermore国家实验室和伊利诺斯大学研究表明：炭气凝胶具有高比表面积、低密度、连续的网络结构且孔洞尺寸很小又与外界相通，具有优良的吸、放氢性能。美国能源部于2005年专门设立了机构，研究掺杂金属的炭气凝胶贮氢，并给予财政资助。\x0d\x0a6、气体或者液体吸附\x0d\x0a气凝胶还可以用作吸附材料，不如吸附CO2气体，吸附一些化学有毒蒸汽，吸附炸药废水等。\x0d\x0a7、在其它方面的应用\x0d\x0aSiO2气凝胶具有极高的比表面积和孔隙率,近年来被广泛应用于Cerenkov探测器中,以探测高能带电粒子和在太空中捕集陨石微粒的介质材料。SiO2气凝胶也曾一度被用于等离子体研究中作为惯性限制熔融试验体目标组分。因其具有低的表观密度和热导率,极好的耐高温性能,气凝胶作为高效隔热消音材料很有前途。\x0d\x0a由轻原子量元素组成的低密度、微孔分布均匀的SiO2气凝胶对氖具有良好的吸附性能,因而为惯性约束聚变实验研制高增益靶提供了一个新途径,这对于利用受控热核聚变反应来获得廉价、清洁的能源具有重要意义。\x0d\x0a气凝胶简介：\x0d\x0a气凝胶，英文aerogel，又称为干凝胶。当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。如 明胶、 阿拉伯胶、硅胶、毛发、指甲等。气凝胶也具凝胶的性质，即具 膨胀作用、触变作用、离浆作用。\x0d\x0a气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度很小的固体之一。密度为3千克每立方米。一般常见的气凝胶为 硅气凝胶，其最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。\x0d\x0a因为密度极低，目前最轻的气凝胶仅有0.16毫克每立方厘米，比空气密度略低，所以也被叫做“冻结的烟”或“蓝烟”。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。（天空是蓝色的，而傍晚的天空是红色的）。由于气凝胶中一般80%以上是空气，所以有非常好的隔热效果，一寸厚的气凝胶相当20至30块普通 玻璃的隔热功能。即使把气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰也会丝毫无损。气凝胶在航天探测上也有多种用途，在俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”的探测器上都有用到这种材料。气凝胶也在粒子物理实验中，使用来作为切连科夫效应的 探测器。位在高能加速器研究机构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，就是一个最新的应用实例。这个探测器利用的气凝胶的介于液体与气体之低折射 系数特性，还有其高透光度与固态的性质，优于传统使用低温液体或是高压空气的作法。同时，其轻量的性质也是优点之一。

4气凝胶面料和纳米面料区别

气凝胶面料是一款通过发泡，将气凝胶颗粒固定在网状结构内部的橡塑类保温材料。通过不断的试验和改进，解决了一代气凝胶复合材料掉粉的痛点，实现了气凝胶面料不掉粉、柔软、可洗等优异性能，使得气凝胶也能适用于纺织面料行业。

应用领域

气凝胶面料的成功研制，使得原先用于宇航领域的先进材料有了更大的应用领域。目前，气凝胶面料成功应用在了复合面料、成衣、帐篷、睡袋、隔热垫、鞋垫等民用产品领域，打开了气凝胶材料更为广阔的应用前景。

纳米布料是将纳米原料融入面料纤维中的一种特殊的物理和化学处理技术，在普通面料上形成一层保护层

特点：

提升面料的防污、防油、防水、抑菌、透气、环保、固色等功能

洗涤的注意事项：

不能用力搓洗

优点：

1、重量比棉、粘胶纤维要轻；

2、结实耐磨，是合成纤维中最耐磨、最结实的一种；

3、耐酸碱腐蚀，不霉不蛀。

4、富有弹性，定型、保型程度仅次于涤纶；

缺点：

1、耐光、耐热性较差，久晒会发黄而老化；

2、吸湿能力低，舒适性较差，但比腈纶，涤纶好；

3、锦纶易产生静；

4、收缩性较大；

5、服装穿久易起毛，起球；

5纳米气凝胶二氧化硅材料的发泡工艺

一种通过发泡制备二氧化硅气凝胶的方法

【技术领域】

[0001]本发明属于二氧化硅气凝胶领域，具体涉及一种通过发泡制备二氧化硅气凝胶的方法。

【背景技术】

[0002]二氧化硅气凝胶是化学溶液经反应，先形成溶胶，再凝胶化，除去凝胶中的溶剂，获得的一种空间网状结构中充满气体，外表呈固体状密度极低的多孔材料。由于密度极低，二氧化硅气凝胶又称为固体烟。1931年美国斯坦福大学的Kistler用硅酸钠为硅源，通过溶剂置换和乙醇超临界干燥，首次制备了 S12气凝胶。