氣凝膠材料

提起凝膠一詞，首先你腦海中浮現(xiàn)的是什么呢？啫喱？果凍？蘆薈膠？隱形眼鏡？凝膠是溶膠或溶液中的膠體粒子在分散介質(zhì)作用下形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的彈性固體，其中，以氣體為分散介質(zhì)的，我們稱之為氣凝膠；以水為分散介質(zhì)的，則叫水凝膠。 氣凝膠其內(nèi)部98%以上是空氣，因此其密度極小，是世界上密度最小的固體。2015年東華大學的納米纖維研究團隊發(fā)表的最新論文中提到：該團隊利用普通纖維膜材料開發(fā)出了一種超輕、超彈的纖維氣凝膠，經(jīng)中國計量認證結(jié)果顯示，這種纖維氣凝膠的固態(tài)材料密度僅為0.12毫克每立方厘米，成功刷新了此…

氣凝膠材料是一種納米多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)固體材料，具有孔隙率高、比表面積大、密度超低、熱導系數(shù)低等特質(zhì)，總結(jié)起來就是超輕、超強、超級絕熱，故其用途非常廣泛，在催化、保溫隔熱等領(lǐng)域被稱為神奇材料。 尤其是在絕熱保溫領(lǐng)域，室溫導熱系數(shù)可低至0.013w/(m·k)，堪稱是最頂級的絕熱材料，用一句“yyds”評價毫不為過（yyds，當下很火的網(wǎng)絡(luò)用語，永遠的神拼音簡稱，意為非常厲害，氣凝膠作為當下乃至將來最頂級的絕熱材料當仁不讓）。大到航天材料，宇航服消防隔熱服；小到保溫杯、汽車隔音隔熱、港口漏油吸油污…

咦，這是什么？ 好像凍住的煙！ 這不是煙而是一種固體，確切地說是世界上最輕的固體-氣凝膠。 對了，咱們中國此次首輛火星車”祝融號”攜帶的黑科技里面就有它。 這玩意很輕，但是隔熱性能很好。并且用在太陽能面板上，還可以讓火星車不容易粘灰。 那么問題來了： 氣凝膠是什么？ 它到底厲害在哪里？ 它的制造難不難？ 氣凝膠發(fā)明 說起氣凝膠的發(fā)明歷史，不得不說是一次偶然，確切的說是美國人基斯特勒在1931年受果凍的啟發(fā)而發(fā)明出來的。 果凍大家肯定都不會陌生，但是估計很少人會思考一個問題…

氣凝膠是一種具有三維多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的超輕固體材料，具有超低熱導率，能夠作為一種超級隔熱材料，在航天航空、建筑節(jié)能、電動汽車及便攜式電子設(shè)備等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。然而，目前大部分氣凝膠均為宏觀塊體形態(tài)，不具備纖細、輕薄、柔長等特征。另一方面，氣凝膠材料自身所具有的弱力學強度，使得其后加工（如切割、壓縮）相對困難。因此，對于氣凝膠低維宏觀形態(tài)的設(shè)計依舊具有一定的挑戰(zhàn)性，制約了氣凝膠材料在限域空間熱量管理的功能發(fā)揮，如未來新興的5G便攜式/可穿戴電子系統(tǒng)的實際熱控需求。 為實現(xiàn)氣凝膠材料的輕薄化設(shè)計，中科…

大自然是人類的良師，自然界中天然材料具有的一些獨特結(jié)構(gòu)給材料學家?guī)砹藷o限的設(shè)計靈感。樹木是一類典型的各向異性材料，它的內(nèi)部具有取向排列的管狀結(jié)構(gòu)，用來定向輸送水和營養(yǎng)物質(zhì)，這種取向排列的管狀結(jié)構(gòu)使木材多個性能呈各向異性，并賦予材料獨特功能特性。借鑒樹木的結(jié)構(gòu)，材料學家設(shè)計和制備了多種具有各向異性的材料。 鑒于聚合物基微孔材料在電磁屏蔽/吸波領(lǐng)域的應用前景，最近四川大學高分子研究所劉鵬波教授、鄒華維教授團隊采用定向冰晶模板法，通過控制冰晶的生長方向，制備出具有定向有序通孔結(jié)構(gòu)的各向異性聚酰亞胺/…

對位芳綸纖維作為一種高性能的材料，具備高強、高模、耐腐蝕及耐熱性好等優(yōu)點，在國防及民用等領(lǐng)域都有著廣泛的應用。將對位芳綸制備成氣凝膠材料，有望拓寬對位芳綸的應用范圍。但是對位芳綸分子鏈之間的相互作用力較強，加工性能較差，因而限制了其在氣凝膠等領(lǐng)域的應用。目前已有基于相分離法等方法制備對位芳綸氣凝膠材料的研究，然而其存在制備過程冗長、大量使用有機溶劑或樣品發(fā)生形變、力學性能較差等缺點，且不適用于大規(guī)模的生產(chǎn)及應用。 近期，清華大學化工系高分子所的庹新林副研究員課題組在之前工作的基礎(chǔ)上，首先在非活性…

氣凝膠涂料的應用現(xiàn)狀涂料行業(yè)發(fā)展至今，分類越發(fā)細化，針對性越發(fā)專業(yè)。納米氣凝膠復合涂料是跟隨納米氣凝膠材料的發(fā)展，而新興開發(fā)出的涂料品種，根據(jù)具體使用要求的區(qū)別，又可分成保溫隔熱涂料，疏水涂料，等不同品種，擁有非常廣闊的應用前景。1、保溫涂料是一種新型的保溫材料，通過低導熱系數(shù)和高熱阻來實現(xiàn)隔熱保溫的一種涂料。氣凝膠以其最優(yōu)秀的保溫性能，非常貼合保溫涂料的技術(shù)要求，既要保溫隔熱效果好，又要涂膜薄。目前世界發(fā)達國家在這方面的開發(fā)應用已經(jīng)較為普及，無論是建筑行業(yè)，還是工業(yè)管道，已有大量應用。國內(nèi)應用基本上都是進口國外產(chǎn)品。不同于發(fā)射型涂料，保溫隔熱型涂料對于隔熱性能有很高的要求，而不僅僅只是反射陽

5月20日，市長雷健坤就氣凝膠材料在建筑節(jié)能領(lǐng)域應用情況進行專題調(diào)研。副市長李文兵、陽煤集團董事長翟紅一同調(diào)研。氣凝膠作為應用廣泛的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性新材料，是目前世界上合成材料中最輕的固體材料。氣凝膠應用于外墻材料可有效降低采暖能耗、改善室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和居住條件，提升建筑品質(zhì)，對實現(xiàn)建筑節(jié)能降耗具有積極作用。調(diào)研中，雷健坤聽取陽中新材公司就氣凝膠外墻材料在陽泉賓館應用情況的匯報，并現(xiàn)場觀摩主樓外墻粉刷情況及氣凝膠材料的自潔、防火效果。其間，她還仔細查看了實驗房屋相關(guān)試驗數(shù)據(jù)，并認真了解氣凝膠外墻材料產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量檢測等相關(guān)情況。雷健坤對氣凝膠外墻材料的實施應用給予充分肯定。她指出，以氣

隱身技術(shù)是為了提高武器裝備和人員在戰(zhàn)爭環(huán)境中的生存能力和作戰(zhàn)效能而發(fā)展起來的一項重要軍事技術(shù)。其中的紅外隱身可以通過調(diào)節(jié)紅外發(fā)射率或調(diào)控溫度來實現(xiàn)。例如，量子阱、電致變色染料、相變材料等能夠動態(tài)調(diào)控紅外輻射，然而，在整個過程中通常需要持續(xù)耗電，且響應速度慢、可調(diào)范圍窄、柔韌性差。此外，通過調(diào)控溫度可實現(xiàn)紅外隱身，然而隔熱毯等材料一般都比較厚重，易導致熱量積聚?？梢?，有效地隱藏目標，使其對熱紅外探測器不可見仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。氣凝膠是一種具有超低密度、高連續(xù)孔隙率、比表面積大的合成材料，在隔熱、隔聲、水凈化、膜分離等各領(lǐng)域中具有極其重要的應用價值。同時，氣凝膠也被用于納米相變材料，以提高其熱物理性

日本研究團隊近日發(fā)表論文展示一種超柔性氣凝膠的制備方法，具有非常優(yōu)異的柔性，可以彎曲、卷曲、折疊和切割成需要的形狀，材料制備原理如下圖，首先是有機硅 polyvinylpolydimethylsiloxane (PVPDMS) 單體自由基聚合，然后自交聯(lián)得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聚合物，再通過常壓干燥方法獲得氣凝膠材料。為了提升性能，研究人員以上述方法為基礎(chǔ)，通過共聚PVPDMS/polyvinylpolymethylsiloxane (PVPMS) 獲得性能更優(yōu)異的氣凝膠材料，如下圖所示所獲材料具有多功能性，比如高性能絕熱材料，另外可用作高效超吸收材料，用作油水分離材料，可以高效吸收礦物油、煤油、甲苯、丙