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納米氣凝膠氈經(jīng)過玻璃纖維等耐熱纖維骨架復(fù)合后,將成為的固體保溫隔熱材料。以下將超臨界干燥與常溫常壓干燥2種進行比較。常溫常壓干燥工藝見圖3。2種工藝過程迥異,但制備的納米氣凝膠氈性能卻基本一致,2種工藝制備的納米氣凝膠氈指標(biāo)比較見表2所示。
納米氣凝膠氈是一種結(jié)構(gòu)可控的納米多孔輕質(zhì)材料,它具有納米結(jié)構(gòu)(孔洞1~100nm,骨架顆粒為1~20nm)、表面積大(可達800~1000m2/g)、孔洞率高(可高達80%~99.8%)等特點。納米氣凝膠氈獨特的結(jié)構(gòu)特性使得氣凝膠在熱學(xué)、電學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)等方有奇異的性能。
納米氣凝膠氈的導(dǎo)熱系數(shù)可達到0.013W/(m.K)以下,遠低于常溫下空氣的導(dǎo)熱系數(shù)0.025W/(m.K),是所有固態(tài)材料中隔熱性能的一種,且密度低、防水阻燃、綠色環(huán)保、防酸堿、耐腐蝕、不易老化、使用壽命長,是其他材?。
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在鋼包外壁溫度相同的條件下,20mm厚的納米氣凝膠氈可代替30mm厚的隔熱板,實現(xiàn)鋼包的擴容增(3)采用納米氣凝膠氈,鋼包里的鋼水降溫明顯,利于鋼水溫度的。(4)具有很好的化學(xué)性,反復(fù)使用不分解、不變質(zhì)、不粉化。
2.納米氣凝膠氈的和應(yīng)用前景。由于納米氣凝膠氈生產(chǎn)工藝采用液壓模壓成型,可根據(jù)需要采用不同的磨具生產(chǎn)不同形狀的纖維復(fù)合氣凝膠隔熱產(chǎn)品,應(yīng)用于不同領(lǐng)域。同時,根據(jù)不同溫度需要,生產(chǎn)不同溫度使用的隔熱材料。
生產(chǎn)納米氣凝膠氈的材料均不含有害物質(zhì),是一種環(huán)保材料,可應(yīng)用于家電產(chǎn)品的保溫隔熱。由于納米氣凝膠氈的良好的隔熱性能,在使用中可大大降低隔熱材料的厚度,使家電產(chǎn)品更加小巧,更加節(jié)能。制備溫度在350~1000性能優(yōu)良的多孔納米氣凝膠隔熱材料與絕熱材料相比,質(zhì)量更輕、體積更小、厚度更薄。
等通過正硅酸乙脂(TEOS)的兩步水解縮聚,并配合乙醇溶劑替換和TEOS乙醇溶液浸泡、老化,在表面張力比水小得多的乙醇分級干燥下實現(xiàn)了塊狀氣凝膠的非超臨界干燥制備,所得的SiO氣凝膠具有一定的強度和較好的形態(tài),其微觀構(gòu)造、粒徑以及孔分布也一致。
這些氣凝膠均是典型的納米孔超級絕熱材料,后者熱導(dǎo)率略高,但避免了使用昂貴的超臨界干燥,有利于SiO2氣凝膠的大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。等以硅溶膠為主要原料,通過硅溶膠體系的凝膠過程中加入了干燥控制化學(xué)添加劑(DOCA)通過凝膠過程和干燥過程的選擇,采用非超臨界干燥制備制備了塊狀SiO2氣凝膠。
這種干燥劑的作用可以凝膠顆粒生長,絡(luò)間隙大小均勻,還可以增加凝膠骨架的強度,使之能更好地抵抗毛細管力的作用,避免干燥過程中由于應(yīng)力不均勻而引起的收縮和開裂。所得的SiO2隙率約為91%,平均孔徑為11~20nm。
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