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什么是气凝胶?理论,性质和应用

“Airgel”是一个广泛的术语,用于谈论自20世纪60年代在太空旅行中以来已经使用的非凡材料,但现在发现各种行业的用途。欧洲杯足球竞彩“Airgel”不是一种特定的矿物质或材料,具有设定的化学式 - 而是用于涵盖具有特定几何结构的所有材料。欧洲杯足球竞彩该结构是极多孔的固体泡沫,在几纳米的支化结构之间具有高连接性。

虽然Airgel技术上是泡沫,但它可以采取许多不同的形状和形式。大部分气凝胶由二氧化硅组成,但碳,氧化铁,有机聚合物,半导体纳米结构,金和铜也可以形成气凝胶。然而,在气凝胶结构内,非常少的是固体材料,最多99.8%的结构,除了空气之外。这种独特的组合物使Airgel几乎是幽灵般的外观;因此,它通常被称为“冷冻烟雾”。

虽然这看起来像全息图,但这是一块气凝胶的照片,触摸感觉像聚苯乙烯泡沫塑料一样。

虽然这看起来像全息图,但这是一块气凝胶的照片,触摸感觉像聚苯乙烯泡沫塑料一样。图像信用:美国宇航局

气凝胶的化学和物理性质

气凝胶的最知名和最有用的物理性质之一是其令人难以置信的亮度 - 它通常具有0.0011至0.5克厘米之间的密度-3,典型平均值约为0.020克厘米-3。这意味着气凝胶通常比空气重15倍,并且已经产生的密度仅为空气的3倍。它是如此之光,即如果米开朗基罗的大卫从气凝胶中建造,它将重量与一袋糖相同!多年来,Airgel在世界纪录的吉尼斯书籍中作为“坚固的密度”,在最近被金属微摩擦和飞行物接受。

然而,这远远易于磨损,因为它的名字另外14个世界记录,包括“最佳绝缘体”。下面列出了气凝胶的进一步理想性质,其中一些属性也是人类最着名的。

  • 低均值的扩散路径
  • 高比表面积(用于非粉末材料)
  • 导热系数低
  • 低声速度
  • 低折射率
  • 低介电常数

由于保护气凝胶,这些蜡蜡笔在这里掌握了气凝胶的极低导热率,因为这些蜡蜡笔在不熔化的情况下直接静置而不熔化。

由于保护气凝胶,这些蜡蜡笔在这里掌握了气凝胶的极低导热率,因为这些蜡蜡笔在不熔化的情况下直接静置而不熔化。图像信用:美国宇航局

Airgel如何创建?

一般而言,通过在高温环境中干燥凝胶来产生气凝胶。首先,在溶液中产生凝胶,然后通过超临界干燥除去液体组分,以缓慢地除去液体以保持结构形状。然后将该液体组分由空气替换。Airgel首次于1931年由Samuel Stephens Kistler创建,碳Aerogels于20世纪80年代介绍。

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气凝胶的应用

由于气凝胶具有如此多样化的化学和物理性质,因此它还没有惊喜它还具有广泛的应用。自1960年代以来,Airgel已被用作美国宇航局宇航员斯普拉斯斯特的绝缘材料,因为它的外观很强,可以轻松地存活起飞条件。

在21岁之前英石世纪,Aiaa-通过美国宇航局捕捉空间灰尘非常特殊的作用。Airgel正在与“Stardust”的使命结合使用,这旨在首次将粒子从空间带回。欧洲杯猜球平台这种灰尘主要从彗星野生2'中收集。Airgel正在用于捕获这种彗星灰尘,因为它将能够在没有物理改变它们的情况下捕获小颗粒。欧洲杯猜球平台当颗粒撞击气凝胶时,它将以速度行进,速度高达6倍的步枪子弹,这意味着大多数物质将不能在不加热的情况下减慢灰尘,从而改变发生。然而,随着气凝胶,灰尘将自身埋入多孔材料中,并且随着它失去动力而逐渐停止。

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Airgel开始成为绝缘行业的必备材料,并已在腔内注入墙体绝缘和绝缘板中使用了几年。最近,基于Airgel的膏药已被用来绝缘瑞士的历史建筑。EMPA(瑞士联邦实验室的材料科学和技术)实验室已与制造公司Fixit AG合作,欧洲杯足球竞彩以发展欧洲杯线上买球基于Airgel的渲染(绝缘材料),他们认为将提供两倍的正常渲染的绝缘。以这种方式使用气凝胶是极其节能和环境有益的,因为它将减少化石燃料大大加热。

Aerogels的脆弱性和脆性的改进宣布最近意味着未来可能会在未来开放一个全新的申请世界,从衣服到耐热。

不要通过封面判断一本书:虽然在外观上令人难以置信的光明和鬼魂,但这件小块的气凝胶很容易支持一个标准的房屋砖。

不要通过封面判断一本书:虽然在外观上令人难以置信的光明和鬼魂,但这件小块的气凝胶很容易支持一个标准的房屋砖。图像信用:美国宇航局

参考和进一步阅读

G.P.托马斯

写道

G.P.托马斯

加里毕业于曼彻斯特大学,在地球化学和地球科学的一位大师的一流荣誉学位。欧洲杯线上买球在澳大利亚采矿业工作后,加里决定挂断他的地质靴,然后把手写作。当他没有开发局部和信息丰富的内容时,Gary通常可以找到扮演他心爱的吉他,或观看阿斯顿别墅FC抢夺胜利下巴的抢夺。

引用

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    托马斯,G.P ..(2020年7月8日)。什么是气凝胶?理论,属性和应用。Azom。在09年9月09,021从Https://www.wireless-io.com/article.aspx?articled=6499中检索。

  • MLA.

    托马斯,G.P ..“什么是气凝胶?理论,性质和应用”。氮杂。09年9月2021年9月。

  • 芝加哥

    托马斯,G.P ..“什么是气凝胶?理论,性质和应用”。Azom。//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=6499。(访问于2021年9月9日)。

  • 哈佛

    托马斯,G.P .. 2020。什么是气凝胶?理论,性质和应用。Azom,查看了2021年9月09日,//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=6499。

注释

  1. 伊利诺瓦奥古斯丁 伊利诺瓦奥古斯丁 尼日利亚 说:

    可能有可能用作水泥和混凝土生产中的替代材料或添加剂。

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