气凝胶是由胶体粒子或高聚物分子相互聚结构成纳米多孔网络结构,并在孔隙中充满气态分散介质的一种高分散固态材料。气凝胶是世界上最轻的固体,也称为“固体烟”。广泛应用于航空航天、军工装备、船舶舰艇、石油石化、LNG保冷、城市热力管网、冶金窑炉、机车、新能源等领域。
性能特点:
①惊人的表面积
尽管气凝胶属于一种固体,但这种物质99%是由气体构成,这使得它外观看起来像云一样,科学家们表示,因为它有数百万小孔和褶皱。如果把1立方厘米的气凝胶表面积累计起来,它有一个有足球场这么大;
②高的比强度
2.801g的气凝胶承受10000Pa的压力,经过几小时后没有任何的破坏:
③具有极低的导热系数
气凝胶与传统保温隔热材料的性能对比如下
材料名称 | 硬质聚氨酯 | 岩棉毡 | 玻璃棉毡 | 陶瓷纤维毡 | 气凝胶毡 |
使用密度(kg/m³) | 45-55 | 60-100 | 24-48 | ≤200 | 190±20 |
推荐使用温度(℃) | -65-80 | ≤400 | ≤350 | 0-1500 | -200至1000 |
常用导热系数【w/(m ·K)】 | ≤0.023 | ≤0.044 | ≤0.046 | ≤0.044 | ≤0.021 |
燃烧性能 | B级 | A级 | A级 | A级 | A级 |
④孔隙率高,其孔隙率在80~99.8%
此外气凝胶也有自身的缺点,例如强度低、制作能耗高耗时、机械性能差等特点。