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改变世界的神奇材料

气凝胶不同于我们传统思维中的“胶”,它是一种具备纳米多孔
网状结构的固体材料,1931年由美国 Kistler.S.发明,因其轻若
薄雾蓝色泛烟,又被称为“蓝烟”、“冻结的烟”,创下15项
吉尼斯纪录。
吉尼斯纪录
气凝胶 气凝胶

气凝胶特性

超轻
超轻
密度为3.55kg/m³,仅为空气密度的2.75倍
高孔隙率
高孔隙率
孔隙率>90%
超疏水
超疏水
憎水率>90%
极低导热系数
极低导热系数
比空气还低的导热系数:≤0.016W/(m.k)
极高的比表面积
极高的比表面积
600-800㎡/g
纳米多孔结构
纳米多孔结构
1-100nm

气凝胶的种类

气凝胶的种类很多,有硅系、碳系、硫系、金属氧化物系、金属系等,其中SiO₂气凝胶是应用较广、产业化较成熟的一种气凝胶,国内外气凝胶的产业化发展大多围绕二氧化硅气凝胶绝热应用展开。
气凝胶实验

气凝胶具备其他材料
无法比拟的绝热效果

在气凝胶众多性能中,应用较成熟较广泛的是它的隔热性能,
气凝胶是目前已知隔热效果较好的固体材料。气凝胶的特殊结构
能阻碍热量传播的所有途径,包括热传导、热对流、热辐射,

使气凝胶达到其他材料无法比拟的绝热效果。

气凝胶原理

气凝胶的隔热原理

“零对流”效应
气凝胶的孔径 (20-50nm)小于空气的平均
自由程 (70nm) 故内部空气无法自由流通。
“无穷遮挡板”效应
气凝胶的网络骨架形成“无穷热隔板效应”对
热辐射具有遮蔽作用。
“无穷长路径”效应
气凝胶的网状骨架无限延长热传导路径,热量
难以在气-固界面传导。

全世界广泛关注的新材料

气凝胶在热学、光学、电学、力学、声学等领域显示出
许多奇特的性能,被称为一种可以“改变世界的神奇材料”,
是21世纪以来较热门的新材料之一,具有巨大的军民两用
价值
,已被列入国家战略新兴产业。
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