神奇的气凝胶
气凝胶被誉为"改变世界的革命性材料",是21世纪最具应用潜力的纳米多孔固态材料,其独特的三维纳米网络结构在密度、热导率、比表面积等关键指标上持续刷新材料科学纪录。迄今已创造15项吉尼斯世界材料性能纪录,在热学、光学、电学、力学、声学等领域显示出许多奇特的性能,具有巨大的军民两用价值,已被列入国家战略新兴产业发展目录。
气凝胶具有极低密度、极低热导率、高比表面积、高孔隙率的特性,是目前世界上最轻、隔热性能最好的固态材料。最初被广泛应用于航空航天、军事工业等领域,随着中国经济转型升级及实施国家纳米材料战略,气凝胶纳米材料已逐渐在消费类电子、工业设备、新能源汽车及高端医疗设备、高端半导体设备等行业广泛应用。
气凝胶特性
气凝胶发展
阻隔热对流
气凝胶纳米孔直径小于70nm, 空气的自由程为70nm, 气孔内的空气分子失去了自由流动能力,近似真空状态,限制了热对流。
阻隔热传导
气凝胶的密度极低、高比表面积且体积骨架疏松,有无穷多的纳米气孔壁构成“无穷长疏松的路径”效应,使热传导的能力下降到接近最低极限,限制了热量传导。
阻隔热辐射
气凝胶的气孔趋于“无穷多”,每个气孔壁都具有遮热板的作用,因而产生近于“无穷多遮热板”效应,使热辐射降到最低。