纳米气凝胶发展史和应用

纳米气凝胶发展史和应用：

      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。气凝胶是一种固体物质，世界上密度最小的固体。密度为3千克每立方米。一般常见的气凝胶为硅气凝胶。因为密度极低，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。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。气凝胶，作为世界最轻的固体，已入选吉尼斯世界纪录。

    美宇航局喷气推进实验室，该实验室琼斯博士研制出的新型气凝胶，主要由纯二氧化硅等组成。在制作过程中，液态硅化合物首先与能快速蒸发的液体溶剂混合，形成凝胶，然后将凝胶放在一种类似加压蒸煮器的仪器中干燥，并经过加热和降压，形成多孔海绵状结构。琼斯博士最终获得的气凝胶中空气比例占到了99.8%。2006年，“星尘”号飞船将带着人类获得的第一批彗星星尘样品返回地球。

    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。气凝胶的结构特征是拥有高通透性的圆筒形多分枝纳米多孔三位网络结构，拥有极高孔洞率、极低的密度、高比表面积、超高孔体积率，其体密度在0.003-0.500 g/cm-3范围内可调。

   气凝胶毡具有柔软﹑易裁剪﹑密度小、无机防火﹑整体疏水、绿色环保等特性，其可替代玻璃纤维制品、石棉保温毡、硅酸盐纤维制品等不环保、保温性能差的传统柔性保温材料。

气凝胶毡主要用于工业管道﹑储罐，工业炉体，电厂，救生舱，船舶舱壁，动车，直埋管道，注塑机，可拆卸式保温套，稠油开采高温蒸汽管道，交通运输，家用电器，钢铁，有色金属，玻璃等领域的保温隔热。

气凝胶粉体可以应用在涂料中，做成具有保温效果的保温涂料，起到补充保温作用。气凝胶涂料不仅可以应用在外墙体的保温中，还可以应用在建筑内墙保温和建筑顶部保温和建筑底部保温。2010年上海世博会零碳馆及万科实验楼应用了该种涂料，表明这种涂料具有突出的节能效果。

以上是我们介绍纳米气凝胶发展历史和应用。 
 

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