神奇的保溫材料——氣凝膠

2020-11-30 騰訊網

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神奇的保溫材料——氣凝膠

在寒冷的冬天裡,想必大家最苦惱的事情就是每次出門都得穿上厚厚的衣服禦寒，儘管如此，有時候我們還是會被冬日的冷風吹得瑟瑟發抖。下面我將為大家介紹一種新型的保溫材料——氣凝膠，這種材料的應用有望解決我們的煩惱。

1、氣凝膠介紹

首先，氣凝膠不同於我們傳統思維中的「膠」，它是一種固體物質形態，密度為3kg/m3，因其密度極低，所以也被叫作「凍結的煙」或「藍煙」，曾獲得吉尼斯紀錄「世界上最輕的固體」稱號。氣凝膠作為一種納米多孔結構材料的固體新材料，具有超輕、隔熱、透明、保溫、防火等優異特性。

氣凝膠

氣凝膠在節能領域有巨大的市場，是未來保溫領域重要的組成部分。很早是在1931年，由S.Kistler採用超臨界乾燥方法成功製備出SiO2氣凝膠。由於氣凝膠中一般80%以上是空氣，所以有非常好的隔熱效果，一寸厚的氣凝膠相當20~30塊普通玻璃的隔熱功能。即使把氣凝膠放在玫瑰與火焰之間，玫瑰也會絲毫無損。氣凝膠在航天探測上也有多種用途，在俄羅斯「和平」號空間站和美國「火星探路者」的探測器上都有用到這種材料。

3mm氣凝膠保暖材料藍奇熱媲美40mm的羽絨服

2、現階段氣凝膠應用方向

因其物理特性使得氣凝膠材料本身在隔熱隔音、水體淨化、氣體吸附等方面有突出優勢，氣凝膠顆粒可替代活性炭作為一種耗材。

許多需要高效恆溫的地方都能用得上的氣凝膠的複合材料，至於這種材料可以是固態、也可以是液態。工業建築領域應用中，氣凝膠與玻璃纖維氈複合經加工就做成了氣凝膠氈，使得其導熱係數成倍降低。日用品領域中，與紡織品複合，使得其隔熱保溫性能又上一臺階。目前，新型氣凝膠的應用主要集中在節能與環保領域。

3、新型「超級保溫材料」

最近，中科院蘇州納米所的科研人員研製出了一種「超級保溫材料」。相比普通的保溫材料，新材料可在極低與極高的溫度下長時間發揮隔熱保溫性能。它有望取代超細纖維，甚至顛覆羽絨，成為下一代保暖纖維的主要發展方向，它就是凱夫拉氣凝膠。

實驗測試顯示，該氣凝膠纖維具有優異的力學性能，可以任意彎曲、打結、編織等。該氣凝膠纖維同時具有優異的隔熱性能，常溫下熱導率僅為0.027 W/m·K。新材料能在零下196攝氏度至300攝氏度的範圍內發揮防寒隔熱作用。在零下60攝氏度環境中，其保溫能力是棉纖維的2.8倍。對比目前市場上兩種最好的人造保溫纖維材料——中空纖維與超細纖維，凱夫拉氣凝膠纖維的保溫性能也明顯更優。此外，該氣凝膠纖維還具有優異的化學穩定性，可進行染色、疏水化、化學鍍等多種改性且不損傷氣凝膠主體骨架結構。最後，該氣凝膠纖維也可以通過填充相變材料製備成空調纖維，其熱焓值可達162 J/g，遠超現有商用Outlast空調纖維的熱焓值。其質輕、保溫性能好的特點完美的契合了我們冬日保暖服裝的要求。

科技成就更好的生活，希望這種保溫材料能儘快的運用到我們的日常生活當中去，讓我們在寒冷的冬日能夠不再受到寒冷的困擾。

圖文來自網絡、期刊等。

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