气凝胶原理及市场

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2023年气凝胶行业市场分析现状

2023年气凝胶行业市场分析现状

2023年气凝胶行业市场分析现状气凝胶是一种具有微孔结构的新型材料,具有超低密度、高孔隙率、优异的保温隔热性能和声吸声隔性能等特点,在建筑、能源、环境等领域具有广阔的应用前景。

以下是气凝胶行业市场分析现状的详细介绍:一、市场规模及增长潜力:目前,全球气凝胶市场规模已经达到数十亿美元,预计未来几年将保持15%以上的年均增长率。

中国是全球气凝胶市场的重要参与者,2020年中国气凝胶市场规模已超过30亿元,并且有望在未来几年内继续保持较快增长。

二、市场应用分析:1. 建筑领域:气凝胶可以用于建筑保温、节能和隔热材料,可以有效降低建筑能耗,提高室内舒适度。

目前,气凝胶已广泛应用于屋顶、外墙、地板和窗户等部位。

2. 能源领域:气凝胶具有优异的隔热性能,可以用于隔热制冷冷热储能设备、热水器和热交换器等能源设备,有效提高能源利用效率。

3. 交通运输领域:气凝胶可以用于汽车、飞机和火车等交通工具的保温和隔音材料,有效减少能耗和噪音。

4. 环境领域:气凝胶可以用于油污水处理、脱硫除尘和垃圾焚烧等环保设施,有利于减少环境污染和改善环境质量。

三、行业竞争格局:目前,全球气凝胶行业竞争格局较为分散,主要厂商包括美国Aspen Aerogels、德国Basf、中国骏源科技等。

在中国市场,由于气凝胶行业的技术门槛相对较高,因此行业进入壁垒相对较高,目前主要的竞争对手主要集中在少数几家企业。

四、行业发展影响因素分析:1. 政策环境:随着全球能源环境问题日益突出,各国纷纷出台一系列节能减排政策,促进了气凝胶等节能环保材料的市场需求。

2. 技术创新:气凝胶是一种相对新型的材料,目前还有许多技术难题需要解决,如材料成本、稳定性和可持续性等问题,因此技术创新将是行业发展的重要推动力。

3. 市场需求:随着人们对能源消耗和环境污染的关注加大,对于节能环保材料的需求不断增加,这将推动气凝胶市场的快速发展。

五、市场前景及挑战:随着气凝胶应用领域的不断拓展和技术的不断创新,气凝胶行业市场前景广阔。

国内外气凝胶发展现状

国内外气凝胶发展现状

国内外气凝胶发展现状气凝胶是一种具有多孔结构和极低密度的功能性材料,因其独特的物理和化学性质在各个领域都有着广泛应用。

近年来,随着人们对新型材料需求的增加,气凝胶在国内外的研究与发展也日益受到重视。

一、气凝胶的定义和特点气凝胶是一种由高度交联的凝胶组成的多孔材料,其孔隙结构可调控,并且具有极低密度和良好的绝热性能。

这些特点使得气凝胶成为一种独特的新型材料,被广泛应用于隔热隔音、吸附分离、催化剂载体等领域。

二、国内气凝胶研究现状在我国,气凝胶的研究起步较晚,但近年来取得了显著进展。

许多高校和科研机构开展了气凝胶的制备和应用研究,为我国气凝胶产业的发展奠定了基础。

目前,国内研究重点主要集中在气凝胶的制备方法、性能调控以及应用领域拓展等方面。

1. 气凝胶制备方法目前,国内气凝胶的制备方法主要包括溶胶-凝胶法、超临界干燥法、溶胶凝胶法等。

这些方法的不断改进和优化,使得气凝胶的制备更加简便高效,并且可以调控气凝胶的孔隙结构和物理性能,满足不同领域的需求。

2. 气凝胶性能调控近年来,国内研究人员通过改变气凝胶的成分、控制热处理条件等手段,成功调控了气凝胶的力学性能、绝热性能、吸附性能等重要性能。

这些研究成果为气凝胶在航空航天、建筑节能等领域的应用提供了有力支撑。

3. 气凝胶应用领域拓展除了传统的隔热隔音领域,国内研究人员还开展了气凝胶在光学、催化剂载体等领域的应用研究。

例如,石墨烯气凝胶的制备与性能研究、金属氧化物气凝胶的催化性能等方面均取得了显著成果。

三、国外气凝胶研究现状相较于国内,国外气凝胶的研究历史更为悠久,研究水平也更加成熟。

欧美国家在气凝胶的制备方法、性能表征、应用拓展等方面取得了一系列重要进展,并且在多个领域有着广泛的应用。

1. 气凝胶的制备方法国外研究人员将超临界干燥、溶胶-凝胶等方法应用于气凝胶的制备中,并通过“模板法”、“超分子自组装”等手段实现了气凝胶的结构调控。

这些研究方法为气凝胶的精密制备和应用提供了重要技术支持。

二氧化硅气凝胶隔热材料

二氧化硅气凝胶隔热材料

二氧化硅气凝胶隔热材料二氧化硅气凝胶隔热材料是一种具有优异隔热性能的材料,被广泛应用于建筑、航空航天、电子等领域。

本文将介绍二氧化硅气凝胶隔热材料的原理、特点、应用以及未来发展趋势。

一、原理二氧化硅气凝胶是一种由二氧化硅微粒组成的多孔材料,其孔隙结构可以降低热传导并阻止气体对流。

这是因为二氧化硅气凝胶的孔隙尺寸远小于空气分子的自由程,使得热传导主要通过固体相进行,从而实现了优异的隔热效果。

二、特点1. 低导热性:二氧化硅气凝胶具有极低的导热系数,通常在0.01-0.03 W/(m·K)之间,是传统隔热材料如岩棉、泡沫塑料的几十分之一。

2. 高孔隙率:二氧化硅气凝胶具有高达90%以上的孔隙率,孔隙结构细小均匀,孔径分布范围广,从纳米到亚微米级别,这使得其具有较大的内表面积和多孔结构优势。

3. 轻质化:由于其多孔结构,二氧化硅气凝胶的密度较低,通常在0.1-0.3 g/cm³之间,是传统隔热材料的几分之一,能够有效减轻建筑物自重负荷。

4. 耐火性:二氧化硅气凝胶具有优良的耐火性能,可以耐受高温达1200℃以上,不燃不熔,有效保护建筑物在火灾中的安全。

三、应用1. 建筑领域:二氧化硅气凝胶广泛应用于建筑保温隔热领域,可用于外墙保温、屋顶保温、地面保温等。

其优异的隔热性能可以有效提高建筑物的能效,减少能源消耗。

2. 航空航天领域:由于二氧化硅气凝胶具有轻质化和耐火性的特点,被广泛应用于航空航天领域,如火箭隔热材料、航天器热保护层等,保证了航天器在极端环境下的安全。

3. 电子领域:二氧化硅气凝胶的绝缘性能优异,可以应用于电子产品的隔热保护,如手机、电脑等电子设备中的隔热材料,确保电子元器件的稳定运行。

四、未来发展趋势1. 提高导热性能:目前,二氧化硅气凝胶的导热系数已经相对较低,但仍有进一步提高的空间。

未来的研究重点将放在提高材料的导热性能,以满足更高要求的隔热应用。

2. 开发新型材料:除了二氧化硅气凝胶,还有其他气凝胶材料,如氧化锆气凝胶、氧化铝气凝胶等,未来可以进一步研发和应用这些材料,以满足不同领域的需求。

国内外气凝胶发展现状

国内外气凝胶发展现状

国内外气凝胶发展现状气凝胶是一种具有优异物理性能和化学性能的多孔固体材料,由于其具有高比表面积、大孔径和大孔体积等特点,在吸附、分离、传质、催化等领域有着广泛的应用。

目前,国内外对气凝胶的研究和开发取得了显著进展,为不同领域的应用提供了新的可能性。

一、气凝胶的基本概念及制备方法气凝胶是一种由凝胶去除溶剂而得到的多孔固体材料,具有非常低的密度和高度的孔隙率。

常见的气凝胶有硅胶、碳胶、氧化锌胶等。

制备气凝胶的方法主要包括溶胶-凝胶法、超临界干燥法、溶剂交换法等。

其中,溶胶-凝胶法是目前应用最为广泛的一种方法,通过溶胶的凝胶化和干燥过程,可以较为简便地获得气凝胶材料。

二、气凝胶在吸附领域的应用气凝胶具有高度的孔隙率和比表面积,使其在吸附领域有着广泛的应用。

气凝胶材料可以作为吸附剂用于废水处理、空气净化等,也可以用作储氢材料、气体分离材料等。

此外,气凝胶还可以用于吸附有机物质和金属离子,具有很高的吸附性能和选择性。

三、气凝胶在隔热材料领域的应用由于气凝胶具有低密度和优异的隔热性能,使其成为一种理想的隔热材料。

气凝胶材料可以有效减少能量传输和热传导,广泛应用于建筑、航空航天、汽车等领域。

同时,气凝胶还具有优异的防火性能,可以提高材料的综合性能和安全性。

四、气凝胶在催化领域的应用气凝胶具有高度的活性表面积和孔隙结构,使其在催化领域有着重要的应用。

气凝胶材料可以作为载体用于催化剂的制备,提高反应的效率和选择性。

同时,气凝胶还可以用于催化反应的气体分离和传质过程,具有很好的催化效果和稳定性。

五、气凝胶在生物医学领域的应用气凝胶具有优异的生物相容性和生物可降解性,使其在生物医学领域具有广阔的应用前景。

气凝胶材料可以作为药物载体用于缓释药物、组织工程等领域,也可以用于医疗器械的制备和修复。

此外,气凝胶还可以用于细胞培养和组织工程的支架材料,为生物医学领域的研究和应用提供新的可能性。

六、气凝胶的未来发展方向未来,气凝胶作为一种具有多种优异性能的材料,其在吸附、隔热、催化、生物医学等领域的应用将会不断拓展和深化。

保暖材料气凝胶的作用原理

保暖材料气凝胶的作用原理

保暖材料气凝胶的作用原理
气凝胶是一种具有极低热导率的保温材料,其作用原理主要包括以下几个方面:
1. 多孔性结构:气凝胶内部具有大量微小的孔隙,这些孔隙可以隔离热量的传导,减少热量的流失。

由于气凝胶孔隙的直径远小于气体分子的自由程,大大减少了热传导的路径。

2. 低热导率:气凝胶内孔隙中充满着气体分子,由于气体的热传导较低,使得整个气凝胶具有较低的热导率。

气凝胶通过减少颗粒之间的热传导而实现降低整体热传导的效果。

3. 较低密度:由于气凝胶具有极低的密度,使其成为一种非常轻便的保温材料。

在保温的同时,不会增加太多额外的负重。

综上所述,气凝胶通过多孔的结构和低热导率的特性,同时兼具轻便的特点,来降低热能的流失,实现保温效果。

因此,气凝胶被广泛应用于建筑保温、冷链物流以及高端电子产品等领域。

气凝胶

气凝胶
力))除去凝胶中的溶剂,这样得
到的脱去大部分溶剂,使凝胶中液 体含量比固体含量少得多(即凝胶的 空间网状结构中充满的介质是气体)外表 呈固体状同时凝胶的网络结构基本 保留不变的物质就是气凝胶。
三、气凝胶的制备工艺
气凝胶的制备通常由溶胶凝胶过程和超临界干燥处理构成。在 溶胶凝胶过程中,通过控制溶液的水解和缩聚反应条件,在溶体内 形成不同结构的纳米团簇,团簇之间的相互粘连形成凝胶体,而在 凝胶体的固态骨架周围则充满化学反应后剩余的液态试剂。为了防 止凝胶干燥过程中微孔洞内的表面张力导致材料结构的破坏,采用 超临界干燥工艺处理,把凝胶置于压力容器中加温升压,使凝胶内 的液体发生相变成超临界态的流体,气液界面消失,表面张力不复 存在,此时将这种超临界流体从压力容器中释放,即可得到多孔、 无序、具有纳米量级连续网络结构的低密度气凝胶材料。
气凝胶
一、结构 三、工艺 五、现状
二、形成原理 四、性质及应用 六、未来展望
一、气凝胶的结构
气凝胶是一种由胶体粒 子或高聚物分子相互聚结构成 纳米多孔网络、类似海绵结构 的固体,孔状内99.8%的空间 充满了气态分散介质;拥有高 通透性的圆筒形多分枝纳米多 孔三位网络结构,拥有极高孔 洞率、极低的密度、高比表面 积、超高孔体积率,其体密度 在0.003-0.500 g/cm-3范围内 可调。(空气的密度0.001快, 可以作为非常优秀吸油材料,以后可以更好更快的处理海洋 中的石油泄露问题。
由于其拉伸强度很强,可以用于制作下一代网球拍。
致谢:
以上是我们组对气凝胶这种材 料的认识,谢谢大家的观看。
制作:刘文涛 李 彦 李志选 刘恩来 舒东震 张光辉
(四).气凝胶的电学性质及应用
在电学性质方面,由于其具有低介电常数、高比表面积、 高介电强度等特点,气凝胶有非常优越的表现。尤其是有机 气凝胶和金属氧化物气凝胶,是非常优异的介电体,可用作 高压绝缘材料,高速或超速集成电路的衬底材料,真空电极 的隔离介质以及超级电容器。

气凝胶浆料简介

气凝胶浆料简介

气凝胶浆料简介
一、气凝胶材料
气凝胶是一种具有特殊结构的材料,其固体物质形态并非由固态物质堆积而成,而是通过一定的技术将有机或无机气体分散在固态物质中,形成一种多孔、低密度、高比表面积的材料。

气凝胶具有极佳的隔热性能、高强度和轻量化的特点,因此广泛应用于多个领域。

二、制备方法
气凝胶的制备通常需要经过溶胶-凝胶、老化、干燥等过程。

溶胶-凝胶过程是制备气凝胶的关键步骤,通过控制反应条件,使溶液中的有机或无机气体与固体物质发生反应,形成凝胶状物质。

老化过程则是让凝胶中的液体部分逐渐排出,形成多孔结构。

最后通过干燥处理,将气凝胶中的液体部分完全排出,得到最终的气凝胶产品。

三、应用领域
气凝胶因其独特的物理性能,在许多领域都有广泛的应用。

例如:在建筑领域,气凝胶可以作为隔热材料,用于墙体、屋顶等部位的保温;在航空航天领域,气凝胶可以用于飞机和卫星等设备的隔热和减重;在环保领域,气凝胶可以用于空气净化和废水处理等。

四、优势与挑战
气凝胶的优势在于其极佳的隔热性能、高强度和轻量化的特点,使得它在许多领域都有着广泛的应用前景。

然而,气凝胶的制备过程复杂,成本较高,这在一定程度上限制了其大规模应用。

因此,如何降低气凝胶的制备成本,提高其生产效率,是当前面临的主要挑战。

总之,气凝胶作为一种具有特殊结构的材料,在许多领域都有着广泛的应用前景。

虽然其制备过程较为复杂,成本较高,但随着技术的不断进步和研究的深入,相信这些问题都将得到解决。

新型气凝胶的研究及应用前景

新型气凝胶的研究及应用前景

新型气凝胶的研究及应用前景随着科技的不断进步和发展,新型材料的研究和应用也变得越来越重要。

其中,气凝胶作为一种新型材料,具有轻质、多孔、高比表面积等特性,因此备受科学界和工业界的关注。

本文将介绍气凝胶的基本概念以及最新的研究进展,并探讨气凝胶在能源、环保、生物医药和航空航天等领域的应用前景。

一、气凝胶的基本概念气凝胶是一种独特的多孔性材料,它的主要成分是固体、液体或气体。

它的制备方法主要有两种:溶胶-凝胶法和超临界干燥法。

其中,溶胶-凝胶法是利用化学反应或物理处理将固体或液体转化为凝胶,然后通过干燥去除水分得到气凝胶。

超临界干燥法则是将原料直接转化为气凝胶,避免了凝胶的形成过程,能够制备出高质量的气凝胶。

二、气凝胶的研究进展气凝胶作为一种新型材料,其研究进展正在快速发展。

近年来,国内外科学家在气凝胶的制备、性质和应用方面做了大量的研究。

在制备方面,人们逐渐意识到溶胶-凝胶法的缺陷,开始研究利用超临界干燥方法制备气凝胶。

在性质方面,人们对气凝胶的孔径结构、比表面积、稳定性等方面进行了研究。

此外,人们还通过掺杂、复合等方法改善气凝胶的物理和化学性能,使其能够广泛应用于各领域。

三、气凝胶在能源领域的应用前景气凝胶在能源领域有广阔的应用前景。

首先,气凝胶能够作为高效催化剂,用于制备氢燃料电池;其次,气凝胶作为一种良好的隔热材料,可广泛应用于太阳能和地热能的利用。

此外,气凝胶还可以用于制备高效光催化剂、储氢材料等,能够为能源领域的发展做出重要贡献。

四、气凝胶在环保领域的应用前景气凝胶的应用也将有助于环保领域的发展。

首先,气凝胶中的高比表面积和孔径结构使其能够有效吸附空气中的有害物质,如VOCs、氧化物和氮化物等。

此外,气凝胶还可以用于制备过滤器、催化剂等,提供环保技术的可能性。

五、气凝胶在生物医药领域的应用前景气凝胶在生物医药领域的应用也十分广泛。

气凝胶能够制备出高比表面积和孔径结构的药物载体、生物传感器等,可以制备出高效、低剂量的药物,同时避免药物副作用的产生。

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气凝胶原理及市场Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998气凝胶市场调研报告一、概述二氧化硅气凝胶是一种合成的无定形硅胶,与结晶硅胶显着不同。

硅胶分子由一个硅原子和两个氧原子构成。

如下图所示,硅胶有两种基本形式:无定形硅胶和结晶硅胶。

如果硅胶分子排列整齐并且形成可重复样式,则为结晶硅胶。

如果硅胶分子排列不整齐,则为无定形硅胶。

两种不同气凝胶产品的扫描电子显微镜(SEM)图像显示,气凝胶存在无定形特性。

粉末X光衍射没有发现可测量的结晶成分。

在超过1200℃(显着高于气凝胶材料的最高使用温度)时,气凝胶会转换为结晶相。

二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”,是目前已知的最轻的固体材料,也是迄今为止保温性能最好的材料。

因其具有纳米多孔结构(1~100nm)、低密度(3~250kg/m3)、低介电常数(~)、低导热系数(~(m·k))、高孔隙率(80~%)、高比表面积(500~1000m2/g)等特点,在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质,在航天、军事、石油、化工、矿产、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用价值,被称为“改变世界的神奇材料”。

气凝胶于1931年在美国发明。

目前气凝胶全球重点发展区域主要集中在美国、德国、英国,其中,依托强大的技术开发实力和新产品开发力度,美国的应用领域尤为突出和领先。

在高性能气凝胶应用方面,美国已经成功应用于航空航天、新能源、建筑以及高级体育用品等方面。

我国在气凝胶研究和开发方面尚属早期阶段,主要集中在附加值较高的航空航天、医药等方面,众多领域仍属空白。

目前国际上关于气凝胶材料的研究工作主要集中在德国的维尔茨堡大学、BASF公司、美国的劳伦兹·利物莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室,法国的蒙彼利埃材料研究中心,日本高能物理国家实验室,美国阿斯彭气凝胶技术有限公司等。

国内主要集中在同济大学波尔固体物理实验室、浙江省绍兴市纳诺高科股份有限公司、广东埃力生高新科技有限公司、上海美桥科材料科技有限公司等。

二、基本特性1、热学特性及其应用热学特性气凝胶的纳米多孔结构使它具有极佳的绝热性能,其热导率甚至比空气还要低,空气在常温真空状态下的热导率为(m·k),而气凝胶在常温常压下的热导率一般小于(m·k),在抽真空的状态下,热导率可低至(m·k)。

气凝胶之所以具有如此良好的绝热特性与它的高孔隙率有关。

热量的传导主要通过三种途径来进行,气体传导,固体传导,辐射传导。

在这三种方式中,通过气体传导的热量是很小的,因此大部分气体都具有非常低的热导率。

常用的绝热材料都是多孔结构,其正是利用了空气占据了固体材料的一部分体积,从而降低了材料整体的热导率。

气凝胶的孔隙率比普通绝热材料要大得多,其95%以上都是由空气构成,决定了其将具有与空气一样低的热导率。

而且气凝胶中包含大量孔径小于70nm的孔,70nm是空气中主要成分氮气和氧气的自由程(气体分子两次碰撞之间的时间内经过的路程的统计平均值),因此意味着空气在气凝胶中将无法实现对流,使得气态热导率进一步降低。

气凝胶中含量极少的固体骨架也是由纳米颗粒组成,其接触面积非常小,使得气凝胶同样具有极小的固态热导率。

气凝胶的热辐射传导主要为发生在3-5μm区域内的红外热辐射,其在常温下能够有效的阻挡红外热辐射,但随着温度的升高,红外热辐射透过性增强。

为了进一步降低高温红外热辐射,通常向气凝胶中加入遮光剂,如碳黑、二氧化钛等,遮光剂的使用能够大大降低高温下的红外热辐射。

应用SiO2气凝胶作为一种纳米孔超级绝热材料,除具有极低的热导率之外还具有超轻质以及高热稳定性的特性,它在工业、民用、建筑、航天及军事等领域具有非常广泛的应用。

传统工业领域如石化行业、化工行业、冶金行业等等,管道、炉窑及其它热工设备普遍存在,用气凝胶隔热材料替代传统的保温材料,节能效果明显。

太阳能利用具有高度透光率及低热导率的气凝胶对入射光几乎没有反射损失,能有效地透过太阳光,因此气凝胶特别适合于用作太阳能集热器及其它集热装置的保温隔热材料,当太阳光透过气凝胶进入集热器内部,内部系统将太阳光的光能转化为热能,气凝胶又能有效阻止热量流失。

节能建筑由于气凝胶既具有绝热特性,又具有吸声特性,且具有透光性,因此可以将气凝胶夹在双层玻璃之间制成夹芯玻璃,其绝热效果比普通的双层玻璃高几倍,且具有降噪效果。

将这种玻璃用于房屋的窗户,可以大大降低热量流失,有明显的节约能源的作用,以气凝胶为夹层的窗玻璃的热损失率比目前最好的窗系(氢气充填并用低发射率的铟氧化物或银作涂层)还要减少三分之二。

如果将气凝胶玻璃用于高层建筑取代一般幕墙玻璃,将大大减轻建筑物自重,并能起到防火作用。

航空航天与传统隔热材料相比,SiO2气凝胶隔热材料可以用更轻的质量、更小的体积达到更好的隔热效果,这一特点在航空、航天应用领域具有极大的优势。

气凝胶可以作为飞机上使用的隔热消音材料。

据报道,航天飞机及宇宙飞船在重返大气层时要经历数千摄氏度的白炽高温,保护其安全重回地球的绝热材料正是SiO2气凝胶。

美国NASA在“火星流浪者”的设计中,使用了SiO2气凝胶作为保温层,用来抵挡火星夜晚的超低温。

军事领域SiO2气凝胶可作为飞机机舱的隔热层材料。

可以作为核潜艇、蒸汽动力导弹驱逐舰的核反应堆、蒸发器、锅炉以及复杂的高温蒸汽管路系统的高效隔热材料,可以增强隔热效果,降低舱内温度,同时有效降低隔热材料的用量,增大舱内的使用空间,有效改善各种工作环境。

家电用块状、颗粒状或粉末状的气凝胶取代氟里昂发制的聚氨酯泡沫作为冰箱等低温系统的隔热材料,可以防止氟里昂气体泄漏破坏大气臭氧层,从而保护人类的生存环境。

服装将气凝胶作为冬季保暖服装的衬料可以使服装既轻质又保暖。

2、声学特性及其应用声学特性吸声材料要求材料内部充满孔隙,并且孔隙是互相连通且与表面相通的。

当声波入射到材料表面时,一部分在材料表面被反射,另一部分则透入到材料内部向前传播。

声波在传播过程中,其产生的振动引起小孔或间隙内的空气运动,造成和孔壁的摩擦,紧靠孔壁和纤维表面的空气受孔壁的影响不易流动,由于摩擦和粘滞力的作用,使相当一部分声能转化为热能。

气凝胶内部充满了两端开放并与表面相通的纳米孔,其高达1000m2/g的比表面积说明了其中包含孔的数量之多,因此声音在其中传播时,声能将被其大量存在的孔壁大大消耗,这使得气凝胶具有比普通多孔材料高数十倍的吸声效果。

另外气凝胶热稳定性非常好,耐腐蚀,且经过表面处理的气凝胶疏水,这使其在极端高温及恶劣腐蚀环境下仍具有良好的吸声性能。

目前使用的普通吸声材料如玻璃棉、矿物棉、岩棉等,吸声效率不高,且性能不稳定。

气凝胶作为一种新型吸声材料,不但吸声效果更好,且超轻质,无污染,它的用途将非常广泛,尤其在航空航天方面由于其轻质的特点,将成为吸声材料的首选。

此外,还可将气凝胶材料用做建筑的吸声材料,有优良的隔音效果。

应用由于气凝胶的密度可以通过改变制备条件对其进行控制,因此使得声阻亦可调。

这一特性使得气凝胶可作为声阻耦合材料,如作为压电陶瓷与空气的声阻耦合材料。

压电陶瓷具有极高的声阻,空气则具有极低的声阻,阻抗在二者之间某个值的材料能够匹配声学阻抗。

用SiO2气凝胶耦合高声阻的压电陶瓷和低声阻的空气,Krauss等报道这一耦合结果使声强提高。

水声反声材料是指声波由水中入射到材料层上能无损耗地全部反射出去的材料。

在潜艇上构成声纳设备声学系统的材料中,水声反声材料是非常重要的,它可以使声纳单方向工作,消除非探测方向来的假目标信号的干扰,同时隔离装备体自身噪声,提高声纳的信噪比和增益。

特性阻抗与水的特性阻抗严重失配的材料可用作水声反声材料。

常压下空气的密度和声速都远远小于水的密度和声速,空气的特性阻抗将比水小得多,与水阻抗失配严重,因此含有大量空气的材料可作为常压水中的反声材料。

气凝胶高孔隙率且超轻质的特点使其成为最佳的水声反声材料,既具有良好的水声反声效果,又不增加潜艇的重量。

3、催化特性及其应用催化特性超微粒子特定的表面结构有利于活性组分的分散,从而可以对许多催化过程产生显着的影响。

气凝胶是一种由纳米粒子组成的固体材料,具有小粒径、高比表面积和低密度等特点,这些特点使气凝胶催化剂的活性和选择性均远远高于常规催化剂,而且活性组分可以非常均匀地分散于载体中,同时它还具有优良的热稳定性,可以有效的减少副反应发生。

因此气凝胶作为催化剂,其活性、选择性和寿命都可以得到大幅度地提高,具有非常良好的催化特性。

应用1938年,Kearby 等发现在醇向胺的转化过程中,Cr2O3—Al2O3复合氧化物气凝胶是一种性能良好的催化剂。

1974年,Gardes 等制备了NiO/Al2O3 气凝胶催化剂并把它应用于乙苯脱乙基制苯,具有非常良好的效果。

初期气凝胶催化剂主要用于一些有工业应用背景的有机反应,如乙酸转化为丙酮、丙酸转化为二乙基丙酮等反应,近年来已经发现了气凝胶更多的催化特性。

4、吸附特性及应用由于气凝胶由纳米颗粒骨架构成,具有高通透性的三维纳米网络结构,拥有很高的比表面积(600~1200 m2/g)和孔隙率(高达90 %以上),且孔洞又与外界相通,因此它具有非常良好的吸附特性,在气体过滤器、吸附介质方面有着很大的应用价值。

对比疏水SiO2气凝胶、活性炭纤维以及活性炭颗粒对吸附介质为苯、甲苯、四氯化碳、乙醛的吸附性能测试结果,比较发现,SiO2气凝胶的吸附性能较活性炭纤维(ACF) 和活性炭颗粒(GAC) 更为优越。

而且通过改性制备出的疏水SiO2气凝胶,可以避免亲水型活性炭在潮湿环境下吸附性能大幅降低。

同时若将SiO2气凝胶进行第一次吸附脱附后,再次进行吸附研究,SiO2气凝胶可方便地经由热气流脱附,再吸附容量基本不变,这就为循环利用创造了有利的条件。

5、光学特性及应用纯净的SiO2气凝胶是透明无色的,它的折射率(~)非常接近于空气的折射率,这意味着SiO2气凝胶对入射光几乎没有反射损失,能有效地透过太阳光。

因此,SiO2气凝胶能够被用来制作绝热降噪玻璃。

利用不同密度的SiO2气凝胶膜对不同波长的光制备光耦合材料,可以得到高级的光增透膜。

当通过控制制备条件获得不同密度的SiO2气凝胶时,它的折射率可在范围内变化,因此SiO2气凝胶可作为切仑科夫探测器中的介质材料,用来探测高能粒子的质量和能量。

6、电学特性及应用气凝胶具有低介电常数(1<e<2),而且可通过改变其密度调节介电常数值。

随着微电子工业的迅速发展,对集成电路运算速度的要求越来越高。

一般而言,所用衬底材料的介电常数越低,则运算速度越快。

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