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纳米气凝胶的生产工艺

时间:2021-12-17     作者:http://www.maibw.net/【原创】   阅读

纳米气凝胶的性能就是由其结构决定的。因此如何制备结构显得尤为关键,主要过程有三步。1、溶液到溶胶过程:纳米尺度的胶体粒子通过缩聚和水解反应在均匀的前驱物溶液中形成,或是通过催化剂来催化加速。2、溶胶到凝胶的过程(凝胶):溶胶粒子之间手拉手连接,分层装配进一个具有连续网状结构的湿凝胶。3、凝胶到纳米气凝胶胶的过程(干燥):这个过程中湿凝胶中的溶剂被空气所替代,同时不会有严重的微结构破坏。因此气凝胶的生产主要有两个关键技术:溶胶-凝胶技术和干燥技术,前者主要是为了获得具有一定空间网络的结构,后者则是将醇凝胶网络骨架中的溶剂去除,得到气凝胶材料。前者主要有:无机气凝胶、有机气凝胶、碳气凝胶的溶胶-凝胶技术,后者主要有:超临界干燥、亚临界干燥、冷冻干燥和常压干燥技术。气凝胶的使用会因为其耐热性能受到欢迎,需要耐热的领域有很多,比如说建筑、工厂等地,因为建筑隔热可以有效的避免内外热量传递,因此可以节约能源,降低成本。由于纳米气凝胶可以有效阻隔热的三种传热途径,选择购买的厂家也非常的多。

气凝胶包括了二氧化硅气凝胶、纳米气凝胶,现在气凝胶材料已经逐渐从研发阶段进入工业化的应用阶段中,并且得到了广泛的应用。二氧化硅气凝胶在市场上将会有哪些发展状态呢?现在我们知道的气凝胶的产品形态主要有保温气凝胶毡、板、布、纸、颗粒、粉末和异形件等。气凝胶毡、板、布、纸和异形件,都是气凝胶与相应产品形态的纤维复合所得产品,基本的技术工艺是类似的,但是产品应用有较大的区别。


气凝胶毡是当前产量较大、应用较广的气凝胶产品。航天军工、石油化工、冶金建材、冰箱冷库等所有应用领域都可以采用气凝胶毡。


气凝胶布、纸和异形件主要用于一些特殊需要领域。如气凝胶布主要是服装鞋帽领域,气凝胶纸(薄毡)主要是热电池和一些空间极小或管径极细或希望缠绕施工的领域,气凝胶异形件基本上都是军工应用和制作可拆卸保温套。


气凝胶板,其实毡与板一个主要区别仅仅是硬度的不同,毡有柔韧性可卷曲,板有一定的刚度,不易弯曲。板的主要应用是大型设备保温以及未来的建筑节能内外墙的保温。对板而言,当前一个挑战就是厚度,客户往往希望可以达到5-10cm的厚度。


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