納米氣凝膠材料是一種具有低密度、高孔隙率、 高比表面積、低折射率、低介電常數(shù)等特性的納米多孔材料,在航空航;天、石油化工、環(huán)境處理、建筑保溫、能量儲存與轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值。重點介紹了國內(nèi)外二氧化硅基=凝膠和有機(jī)氣凝膠的組成、結(jié)構(gòu)、制備和性能方面所取得的突破性進(jìn)展，其中二氧化硅基氣凝膠主要從耐高溫氣凝膠、疏水氣凝膠和低成本氣凝膠3方面進(jìn)行論述,有機(jī)氣凝膠主要包括聚臺物基有機(jī)氣凝膠和生物質(zhì)基有機(jī)氣凝膠。綜述了氣凝膠材料在絕熱和吸附領(lǐng)域的*新研究和應(yīng)用,*后對氣凝膠材料未來的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
氣凝膠材料通常是指以納米級顆粒相互聚集形成納米多孔結(jié)構(gòu),并在納米孔洞中充滿=諗分散介質(zhì)的三維多孔輕質(zhì)固體材料。氣凝膠在形成過程中，主要包括溶膠凝膠轉(zhuǎn)變和干燥兩個階段,其中干燥階段由于表面張力的存在,極易造成氣凝膠材料的破碎和孔結(jié)構(gòu)的破壞，因此氣凝膠的干燥成為氣凝膠材料制備過程中*為關(guān)鍵的- -個階段。當(dāng)前，氣凝膠材料的干燥手段主要包括超臨界干燥、冷凍干燥和常壓干燥3種， 其中超臨界干燥是將 F燥介質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌R界態(tài),將表面張力降低為零,從而使氣凝膠結(jié)構(gòu)得以完整保存，性能優(yōu)異,但是成本較高。冷凍干燥主要是將溶劑和凝膠先進(jìn)行冷凍再進(jìn)行升華處理的干燥技術(shù)，其主要原理也是避免氣液界面的產(chǎn)生，成本較低,但是氣凝膠成塊性較差，而常壓干燥通常是對濕凝膠或前驅(qū)體溶液進(jìn)行疏水改性處理,然后通過一定的升溫制度獲得*后的氣凝膠結(jié)構(gòu),成本較低,但是周期較長,工藝相對較為復(fù)雜。 |
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