新型環(huán)保材料納米氣凝膠氈新型環(huán)保材料納米氣凝膠氈

這種氣凝膠呈半透明淡藍(lán)色，重量極輕，因此人們也把它稱(chēng)為“固態(tài)煙”。新型氣凝膠是由美國(guó)國(guó)家宇航局下屬的“噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室”材料科學(xué)家史蒂芬·瓊斯博士研制的。它的主要成分和玻璃一樣也是二氧化硅，但因?yàn)樗?9.8%都是空氣，所以密度只有玻璃的千分之一。

氣凝膠貌似“弱不禁風(fēng)”，其實(shí)非常堅(jiān)固耐用。它可以承受相當(dāng)于自身質(zhì)量幾千倍的壓力，在溫度達(dá)到1200攝氏度時(shí)才會(huì)熔化。此外它的導(dǎo)熱性和折射率也很低，絕緣能力比玻璃纖維還要強(qiáng)39倍。

氣凝膠的制備通常由溶膠凝膠過(guò)程和超臨界干燥處理構(gòu)成。在溶膠凝膠過(guò)程中，通過(guò)控制溶液的水解和縮聚反應(yīng)條件，在溶體內(nèi)形成不同結(jié)構(gòu)的納米團(tuán)簇，團(tuán)簇之間的相互粘連形成凝膠體，而在凝膠體的固態(tài)骨架周?chē)鷦t充滿(mǎn)化學(xué)反應(yīng)后剩余的液態(tài)試劑。為了防止凝膠干燥過(guò)程中微孔洞內(nèi)的表面張力導(dǎo)致材料結(jié)構(gòu)的破壞，采用超臨界干燥工藝處理，把凝膠置于壓力容器中加溫升壓，使凝膠內(nèi)的液體發(fā)生相變成超臨界態(tài)的流體，氣液界面消失，表面張力不復(fù)存在，此時(shí)將這種超臨界流體從壓力容器中釋放，即可得到多孔、無(wú)序、具有納米量級(jí)連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的低密度氣凝膠材料。
作為一種新型納米多孔材料，除硅氣凝膠外，已研制的還有其它單元、二元或多元氧化物氣凝膠、有機(jī)氣凝膠及碳?xì)饽z。作為一種*的材料制備手段，相關(guān)的工藝在其它新材料研制中得到廣泛應(yīng)用，如制備氣孔率*的多孔硅、制備高性能催化劑的金屬—?dú)饽z混合材料、高溫超導(dǎo)材料、超細(xì)陶瓷粉末等。