Yn 1931 skiede Kistler de floeistof fan 'e fêste troch it brûken fan in alkoholyske superkrityske droegetechnyk en hâlden de struktuer fan it gas fan krimp en ynstoarten, wat resultearre yn aerogel yn 'e wrâld.
Definysje fan Aerogel
Aerogel is in lichtgewicht nano-poreus amorf bêst materiaal mei nanometer-skaal mikro-dieltsjes aggregearre mei elkoar te foarmjen in nanometer-skaal poreuze netwurk struktuer en fol mei in grut oantal gasfoarmige dispersion media yn it netwurk skelet.
Aerogels binne net allinich in funksjoneel materiaal, mar ek in nije steat fan matearje. De aerogel-tastân is yn in protte eigenskippen prinsipieel oars fan oare steaten fan matearje. It hat in fêste grutte en foarm as fêste matearje, mar syn skynbere tichtheid kin fan maksimaal 1 g/cm³ oant 0.001 g/cm³ (leger as de tichtens fan lucht); tagelyk, it hat in spons-lykas poreuze struktuer, mei meardere eigenskippen fan mikroskopyske (nano-skaal skelet), makroskopyske (condensed matearje) en mesoscopic (multi-level en fraktale struktuer) eigenskippen, wêrtroch aerogels besitte in protte unike eigenskippen. It eksposearret heul lege termyske konduktiviteit, heul lege elastisiteitsmodulus, heul lege fononsnelheid, heul lege brekkingsyndeks, lege dielektrike konstante, heul lege lûdssnelheid, hege spesifyk oerflak, heul brede tichtens en brekkingsyndeksferdieling, ensfh.
Klassifikaasje fan Aerogels
D'r is in breed oanbod fan aerogels, dy't hast alle materiaalsystemen omfetsje. Algemien, neffens de gemyske gearstalling, se kinne wurde ferdield yn organyske aerogels, anorganyske aerogels en gearstalde aerogels, ensfh Aerogels kinne ek wurde yndield yn silisium, koalstof, swevel, metaal okside en metalen systemen neffens harren wichtichste komponinten.
De status en rol fan Aerogels
Wittenskippers sizze dat aerogels de wrâld sille feroarje.
Aerogel waard neamd as ien fan 'e top 10 hot wittenskip- en technologyproblemen yn' e 250ste útjefte fan it Amerikaanske tydskrift Science. Op 20 augustus 2007 melde The Times dat aerogel de lichtste fêste stof fan 'e wrâld is dy't de eksplosive krêft fan 1 kg dynamyt ferneare kin en jo út 'e waarmte fan in blaaslamp boppe 1300 °C hâlde kin. Wittenskippers ûndersiikje it gebrûk fan aerogel yn alles fan super-isolearre romtepakken oant supercapacitors oant katalysatoren oant de folgjende generaasje tennisrackets. Aerogel belooft generaasjes fan legindaryske materialen te rivalisearjen, lykas fenolhars út 'e jierren '1930, koalstoffaser út 'e jierren '1980 en silikon út 'e jierren '1990.
Aerogel is ferskate kearen neamd yn it Guinness Book of World Records as de lichtste solide fan 'e wrâld. Aerogel hat ek in heul lege termyske konduktiviteit en brekingsyndeks en is 39 kear mear isolearjend as de bêste glêsfezels. Aerogel is brûkt om it Russyske romtestasjon Mir en de Amerikaanske Mars Pathfinder rover termysk te isolearjen, en hat al in fitale rol spile yn 'e loftfeartyndustry.
Skiednis fan Aerogel Untjouwing
1931, aerogels waarden earst taret troch Kistler oan Stanford University, USA.
1985, it earste sympoasium oer aerogels, bekend as ISA, waard organisearre troch it Institute of Physics oan de Universiteit fan Würzburg, Dútslân.
1993, aerogels wurde brûkt foar it isolearjen fan romtepakken, romtefarders en spaceshuttles.
2002, Aspen Aerogel, in NASA-bedriuw, waard oprjochte om aerogels te ûntwikkeljen en te produsearjen.
2004, aerogelûndersyk útfierd troch ynlânske Sineeske ûndersyksynstituten.
2006, binnenlânske aerogel bedriuwen yn Sina begûn te ûntwikkeljen aerogels.
2017, Sina promulgearre, GB/T 34336-201, Nonporous Aerogel Composite Isolation Products
2021, de Steatsried útjûn, "Aksjeplan foar Carbon Reaching the Peak troch 2023" oer it fersnellen fan it ûndersyk en ûntwikkeling fan koalstoffaser, aerogel, spesjaal stiel en oare basismaterialen.
De kaai eigenskippen fan Aerogels
(1) Ultra-ljocht. Aerogel is de minste dichte fêste stof yn 'e wrâld, mei in minimale tichtens fan ien sechde fan 'e massa fan loft. It berik fan tichtens fariaasje is oer it generaal 0.001 ~ 1g / cm³.
(2) Hege porositeit en hege spesifyk oerflak. De porositeit is 80% ~ 99.9%, it spesifike oerflak is 200 ~ 1000m2 / g, en de typyske grutte fan 'e poaren is 1 ~ 100nm.
(3) Super termyske isolaasje. De slanke nano-netwurkstruktuer fan 'e aerogel beheint effektyf de fuortplanting fan pleatslike thermyske excitaasje, en har thermyske konduktiviteit fan fêste steat is 2 ~ 3 oarders fan grutte leger as dy fan it oerienkommende glêzen materiaal.
It prinsipe fan aerogel termyske isolaasje
Fermindere termyske oerdracht: It ûneinige oantal nanopartikels yn aerogel foarmet in gaas skelet, en waarmte kin allinnich streame lâns in ûneinich oantal nanopartikels. De waarmtestream kin allinich troch in ûneinich oantal nanopartikels trochfierd wurde, wat resulteart yn in hast ûneinich paad fan waarmteferfier yn 'e fêste stof. De waarmte oerdracht yn it fêste wurdt ferlege nei it leechst mooglike nivo.
Remming fan termyske konveksje : De gemiddelde poargrutte fan aerogels is 20-40 nm, wat lytser is as it gemiddelde frije berik fan gasmolekulen fan 69 nm, en de gasmolekulen yn 'e poaren ferlieze har fermogen om frij te bewegen, wêrtroch konveksje hast ûnmooglik wurdt.
Fermindere termyske strieling : De poarjewanden dy't foarme wurde troch de nanopartikels yn aerogels binne ynfraread skylden, en it ûneinige oantal skylden ferminderet termyske strieling sterk.
(4) Katalysis. De lytse dieltsje grutte, hege spesifike oerflak en lege tichtheid fan aerogel meitsje de aktiviteit en selektiviteit fan aerogel katalysatoren folle heger as konvinsjonele katalysatoren, en de aktive komponinten kinne wurde hiel unifoarm ferspraat yn 'e drager, en it hat ek poerbêst termyske stabiliteit, dat kin effektyf ferminderjen it foarkommen fan kant reaksjes.
(5) Sound isolaasje. De eigenskippen fan lege lûdsnelheid fan aerogels meitsje se in ideaal materiaal foar akoestyske fertraging as lûdisolaasje op hege temperatuer. It fariabele berik fan akoestyske impedânsje fan aerogel is grut [103 ~ 107kg / (㎡-s)], dat is in mear ideaal akoestyske ferset coupling materiaal foar ultrasone detectors. De akoestyske wjerstân fan piëzoelektryske keramyk brûkt foar ultrasone generators en detectors is 1.5 × 107kg / (㎡-s), wylst de akoestyske wjerstân fan loft mar 400kg / (㎡-s) is. It brûken fan silisium aerogel mei in dikte fan 1/4 golflingte en in tichtens fan sawat 0.3g/cm³ as it akoestyske ferset koppelingsmateriaal tusken piëzoelektryske keramyk en loft kin de lûdintensiteit mei 30dB ferheegje, de oerdracht effisjinsje fan akoestyske weagen ferbetterje en de sinjaal-to-lûd-ferhâlding yn apparaatapplikaasjes ferminderje.
(6) Filtraasjeprestaasjes. Nanostrukturearre aerogels kinne ek brûkt wurde as in nij soarte fan heul effisjint gasfiltraasjemateriaal. Fanwege it útsûnderlik grutte spesifike oerflak, wurde aerogels troch wittenskippers oantsjutten as "supersponzen" en binne ideaal foar it adsorbearjen fan skealike stoffen yn wetter, it sûgjen fan lead en kwik út wetter, wêrtroch't se in poerbêst materiaal binne foar it omgean mei ekologyske rampen.
(7) Optyske eigenskippen. Pure SiO₂ aerogel is transparant en kleurleas, en syn brekingsyndeks (1.006 ~ 1.06) is heul ticht by dy fan loft, wat betsjut dat SiO₂ aerogel hast gjin refleksjeferlies hat foar ynfallend ljocht en kin sinneljocht effektyf trochjaan. Dêrom kin it brûkt wurde om isolaasje en lûdreduksjeglês te meitsjen.
Foar mear ynformaasje of in technysk datumblêd en feilichheidsgegevensblêd, nim dan kontakt mei ús op fia e-post: [email protected] , of stjoer ús in berjocht nei: +86-28-8411-1861.
Guon foto's en teksten wurde reprodusearre fan it ynternet, en it auteursrjocht heart by de oarspronklike auteur. As d'r in ynbreuk is, nim dan kontakt mei ús op om te wiskjen.