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發(fā)布時間：2022-08-16
氣凝膠片的作用是什么？
氣凝膠是由納米孔和納米骨架組成的三維連續(xù)多孔材料。其獨特的結構使其具有許多常規(guī)材料無法比擬的特性，其中顯著的是其極低的熱導率，那么氣凝膠隔熱片：氣凝膠片的作用是什么？
1.在分形結構的研究中。作為一種結構可控的納米多孔材料，二氧化硅氣凝膠的表觀密度明顯依賴于標準尺寸。在一定尺度范圍內，其密度趨于尺度不變，即密度隨著尺度的增大而減小，具有自相似結構。氣凝膠的結構分形結構動力學研究還表明，在不同尺度范圍內存在三個色散關系明顯不同的激發(fā)區(qū)域，分別對應于聲子、分形和粒子模的激發(fā)。通過改變氣凝膠的制備條件，關聯(lián)長度可以改變兩個數(shù)量級。因此，二氧化硅氣凝膠成為研究分形結構及其動力學行為的佳材料。
2.在“863”高科技和強激光的研究中。多孔材料具有重要的應用價值。例如，使用低于臨界密度的多孔靶材料可以改善電子碰撞激發(fā)的X射線激光的光束質量，節(jié)省驅動能量。使用新型微球節(jié)點結構的多孔靶，可以實現(xiàn)等離子體三維絕熱膨脹的快速冷卻，提高電子復合機制產(chǎn)生的X射線激光的增益系數(shù)，使用超低密度材料吸收核燃料，可以構成激光慣性約束聚變的高增益冷凍靶。氣凝膠具有細長的納米多孔網(wǎng)絡結構、巨大的比表面積和可控的介觀結構，是開發(fā)新型低密度靶的佳候選材料。
3.作為隔熱材料。二氧化硅氣凝膠細長的納米網(wǎng)絡結構有效限制了局域熱激發(fā)的傳播，其固體熱導率比相應的玻璃態(tài)材料低2-3個數(shù)量級。納米孔抑制了氣體分子對熱傳導的貢獻。二氧化硅氣凝膠的折射率接近L，紅外和可見光的消光系數(shù)之比大于100。它能有效地透射太陽光，阻止環(huán)境溫度的紅外熱輻射，是一種理想的透明隔熱材料，已應用于太陽能利用和建筑節(jié)能。通過摻雜，可以進一步降低二氧化硅氣凝膠的輻射熱傳導。常溫常壓下，摻雜碳氣凝膠的熱導率可以低至0.013 W/mk。是目前導熱系數(shù)最低的固體材料，有望取代聚氨酯泡沫成為新型冰箱保溫材料。二氧化鈦的加入可以使硅氣凝膠成為一種新型的高溫隔熱材料，800K時的導熱系數(shù)僅為0.03 W/mk，作為軍工產(chǎn)品的新材料，將得到進一步的發(fā)展。
