气凝胶技术推荐
- 你了解气凝胶吗？
- 气凝胶技术推荐
- 气凝胶的特性
- 气凝胶作为隔热材料
你了解气凝胶吗？
气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体。密度为3千克每立方米。一般常见的气凝胶为硅气凝胶，其最早由美国科学工作者Kistler在1931年因与其友打赌制得。气凝胶的种类很多，有硅系，碳系，硫系，金属氧化物系，金属系等等。aerogel是个组合词，此处aero是形容词，表示飞行的，gel显然是凝胶。字面意思是可以飞行的凝胶。任何物质的gel只要可以经干燥后除去内部溶剂后，又可基本保持其形状不变，且产物高孔隙率、低密度，则皆可以称之为气凝胶。
因为密度极低，最轻的气凝胶仅有0.16毫克每立方厘米，比空气密度略低，所以也被叫做“冻结的烟”或“蓝烟”。由于里面的颗粒非常小（纳米量级），所以可见光经过它时散射较小（瑞利散射），就像阳光经过空气一样。因此，它也和天空一样看着发蓝（如果里面没有掺杂其它东西），如果对着光看有点发红。
气凝胶技术推荐
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气相爆轰制备石墨烯纳米片与气凝胶的方法与装置
专利号：暂无
一、成果简介石墨烯材料领域作为列入国家科技计划的重点发展战略前沿材料，石墨烯制备是国家科技计划优先支持的战略性重点先导产业领域。石墨烯作为具有多种优越性能的新型材料，在光学、电学、结构等多领域都有着大量的需求，质量可控、产量高、加工迅速的制备方法是目前制备领域一直探索的重要课题，爆轰制备石墨烯纳米片粉体与石墨烯气凝胶的方法是最有潜力的方法之一。二、创新点及主要技术指标1. 气相爆轰一次制备，清洁环保、价格低廉、能量利用率高；2. 反应时间短、过程迅速，效率高、产物质量均匀等特点；3. 不会对石墨烯产品造成污染，加工材料来源广泛；4. 工艺简单、快捷、操作简便等优势；5. 是一种高效、低成本的干法制备石墨烯纳米片方法。三、应用领域及市场前景项目以列入国家科技发展重点的石墨烯材料产业需求为目标，以解决石墨烯制备产业前瞻与关键核心技术的宏量、可控二大难题为内容，利用气相爆轰法这一新兴手段来解决关键问题，将成为最具有工程应用价值的制备方式, 为宏量、稳定制备需求量巨大的材料改性用石墨烯纳米片粉体与石...
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一种具有水传感功能的碳纳米管柔性导电气凝胶及其制备方法
专利号：CN201710260808.7
本发明公开一种具有水传感功能的碳纳米管柔性导电气凝胶复合高分子材料，具体涉及具有水传感功能且柔性导电的纤维素气凝胶高分子复合材料及其制备方法。以碳纳米管和天然纤维素浆柏为原料，制备具有水传感功能的碳纳米管柔性导电气凝胶，碳纳米管气凝胶具有多孔、柔性的导电性同时还具备水传感效应。该工艺方法操作简单，采用层状共混的制备工艺，将可再生纤维素高分子与碳纳米管表面复合，得到了具有水传感功能的碳纳米管柔性导电气凝胶。
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石墨烯气凝胶示范生产线
专利号：暂无
成果简介：首次实现常压干燥法制备石墨烯气凝胶。基于常压干燥技术，开发了一系列span style="font-family:宋体"...
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基于β环糊精聚合物气凝胶的制备及其吸附性能研究
专利号：暂无
本项目着重研究该产品作为一种理想的水处理剂的可行性，但并非局限于此。 该产品凭借其自组装、分子识别和动态可逆性能力，可作为智能药物载体来提高药物稳定性、提高药物的生物利用度、提高难溶药物溶解性和调节药物释放速度等； 多环芳烃普遍存在于环境中，但因其挥发性和不稳定性，在大气中的浓度较低，给实际测量增加了困难，被视为第二大类环境污染物的酚类化合物和潜在的致癌物质亚硝酸盐的检测也已经被列为重要的环境检测项目，而β-环糊精聚合物气凝胶能够从气相中捕获以上物质，为环境中微量污染物的测定和净化提供了新的方法； β-环糊精聚合物气凝胶对一些尺寸、几何形状、物化性质有轻微差异的有机小分子能够进行识别和选择性结合，这使得该产品在分析化学领域也具有广阔的应用前景； 气凝胶是一种以空气为分散介质的材料，固体具高孔隙率且所占体积比低，使得气凝胶成为低于空气热导率的一种新型绝热材料，被认为是最有前景的高性能保温材料之一。
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可工业化超弹性石墨烯气凝胶的制备
专利号：暂无
这种方法具有工艺简单，能耗低，可以大规模制备的特点。我们已经实现了常压干燥，并且能很好地掌控常压干燥的工艺条件，降低了石墨烯气凝胶的制备成本，大大提高了我们在同行业中的竞争力。 经济效益分析： 军用材料：防弹涂层，吸波材料可应用在雷达的隐身功能。 生活中用品：用作净水器的滤芯，厨房清洗油污的吸附材料；同时可以作为压力传感器制作的材料，或者远程控制器等的零部件大大的增加了生活中关于电方面的安全性。
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气相爆轰制备石墨烯纳米片与气凝胶的方法与装置
专利号：暂无
石墨烯材料领域作为列入国家科技计划的重点发展战略前沿材料，石墨烯制备是国家科技计划优先支持的战略性重点先导产业领域。石墨烯作为具有多种优越性能的新型材料，在光学、电学、结构等多领域都有着大量的需求，质量可控、产量高、加工迅速的制备方法是目前制备领域一直探索的重要课题，爆轰制备石墨烯纳米片粉体与石墨烯气凝胶的方法是最有潜力的方法之一。 项目以列入国家科技发展重点的石墨烯材料产业需求为目标，以解决石墨烯制备产业前瞻与关键核心技术的宏量、可控二大难题为内容，利用气相爆轰法这一新兴手段来解决关键问题，将成为最具有工程应用价值的制备方式, 为宏量、稳定制备需求量巨大的材料改性用石墨烯纳米片粉体与石墨烯气凝胶提供了一种制备工艺方案。
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碳气凝胶材料的制备及电容性除盐应用
专利号：暂无
海水、苦咸水的淡化主要是水的除盐，通过水的除盐可以增加可供利用的淡水资源。近年来涌现出的电极吸附除盐技术已经成为研究的热点。碳气凝胶由于其良好的电化学特性和丰富的孔隙率而成为电容性除盐的理想材料。该项目通过添加均苯三酚大大缩短了碳气凝胶制备周期，由传统7天制备周期缩短为3天；通过添加有机酸、壳聚糖和抗坏血酸提高了比表面积，制备出无需活化的碳气凝胶比表面积达到1509m2.g-1,远高于同行业水平；通过水合肼微波还原法制备出具有高比电容的碳气凝胶，比电容达到278F.g-1。制备出的碳气凝胶应用于电容性除盐装置，展现出良好的除盐效率，除盐率可达到93%，且具有较长的使用寿命，重复使用1000次仍具有较高的除盐效率。
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氮化硼气凝胶的制备及应用
专利号：201610947886
泡沫状氮化硼块体材料是一类具有三维空间网状结构或蜂窝状结构的多孔轻质氮化硼材料。泡沫状氮化硼材料在继承氮化硼优越性质的同时，其结构自身具有低密度、高孔隙率、高比表面积和优异力学性能等特点，因而在吸能、催化剂载体、环境修复、高温绝缘、复合材料增强增韧、力学传感等方面有着广泛的应用前景。 本项目在多个国家级和省部级科研项目的支持下，开发了一种由多孔氮化硼微米纤维经高度交叉组装而成的新型氮化硼泡沫材料。该泡沫块体材料最大可加工尺寸超过10 cm*10 cm，具有良好的切削加工性。该氮化硼块体材料能够耐受超过900 ℃高温，具有超轻的密度（~15 mg/cm3）、高的比表面积（500 m2/g）和孔隙率（~99。3 %）、良好的压缩弹性、独特的亲水疏油性能，能够以自身重量5130 %~7820 %的比例吸收多种有机溶液或油料，对包括甲醛、放射性碘蒸气等有机/无机挥发性污染物具有良好吸附性能...
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高透光气凝胶隔热玻璃
专利号：暂无
建筑物能耗中透明围护结构的热量损失占很大比重，其原因很大程度上源自建筑物玻璃构件的低隔热性。本技术利用静电吸引作用在二氧化硅气凝胶与聚合物间构建相界面。开发了高透光气凝胶隔热玻璃，对于建筑透明围护结构保温隔热理论及其应用的发展可产生积极影响。 该产品已经实际工程应用，产品可靠性强。密度不高于0.12g/cm3，抗压强度大于1.52 MPa，导热系数低于0.041 W/mK。 该产品是节能与环保兼具、成本低廉的优质保温复合材料，是一种高附加值的保温产品。该技术已授权国家发明专利5项，实用新型专利12项，发表SCI检索论文9篇。 图1 气凝胶玻璃隔热机理
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气凝胶的特性
半透明的色彩和超轻重量
气凝胶，作为世界最轻的固体，已入选吉尼斯世界纪录。这种新材料密度仅为3.55千克每立方米，气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量，有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。这种新材料看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，最高能承受1400摄氏度的高温。气凝胶的这些特性在航天探测上有多种用途。俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器上，都用到了气凝胶材料。
性能优越，高弹性、强吸附
据专家介绍，“碳海绵”具备高弹性，被压缩80%后仍可恢复原状。它对有机溶剂具有超快、超高的吸附力，是迄今已报道的吸油力最高的材料。现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，而“碳海绵”的吸收量是250倍左右，最高可达900倍，而且只吸油不吸水。“大胃王”吃有机物的速度极快：每克这样的“碳海绵”每秒可以吸收68.8克有机物。 20世纪，实验室正在对这一材料的吸附性能进行进一步的应用性研究。
气凝胶作为隔热材料
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1.热导率最低的固态材料
硅气凝胶纤细的纳米网络结构有效地限制了局域热激发的传播，其固态热导率比相应的玻璃态材料低2—3个数量级。纳米微孔洞抑制了气体分子对热传导的贡献。硅气凝胶的折射率接近l，而且对红外和可见光的湮灭系数之比达100以上，能有效地透过太阳光，并阻止环境温度的红外热辐射，成为一种理想的透明隔热材料，在太阳能利用和建筑物节能方面已经得到应用。通过掺杂的手段，可进一步降低硅气凝胶的辐射热传导，常温常压下掺碳气凝胶的热导率可低达0．013w/m·K，是热导率最低的固态材料，可望替代聚氨脂泡沫成为新型冰箱隔热材料。。
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2.声学延迟或高温隔音材料
由于硅气凝胶的低声速特性，它还是一种理想的声学延迟或高温隔音材料。该材料的声阻抗可变范围较大(103—107 kg/m2·s)，是一种较理想的超声探测器的声阻耦合材料，如常用声阻匝Zp=1．5×l07 kg/m2·s的压电陶瓷作为超声波的发生器和探测器，而空气的声阻只有400 kg/m2·s。用厚度为l/4波长的硅气凝胶作为压电陶瓷与空气的声阻耦合材料．可提高声波的传输效率，降低器件应用中的信噪比。初步实验结果表明，密度在300 kg/m3左右的硅气凝胶作为耦合材料，能使声强提高30 dB，如果采用具有密度梯度的硅气凝胶，可望得到更高的声强增益。
