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氣凝膠在航天航空領域的應用是早成熟的,氣凝膠保溫材料因為導熱系數(shù)低,絕熱性能優(yōu)良以及質(zhì)量輕和抗壓能力強等特點在俄羅斯“和平”號空間站和美國“火星探路者”探測器上都被用來進行絕熱保溫。納米氣凝膠保溫材料與傳統(tǒng)保溫材料相比,氣凝膠保溫材料可以用更輕的質(zhì)量、更小的體積可以達到等效的隔熱效果。所以這一特點使用在航空、航天應用領域具有很大的優(yōu)勢。
氣凝膠具有良好的導熱系數(shù),所有在達到同樣保溫效果的時候,氣凝膠保溫層需要的厚度或空間更小.對于直埋管道保溫工程來講,使用氣凝膠達到同樣的保溫效果可以使保溫層厚度降低,這意味著土方工程量的減少,和工期縮短,而這兩項的減少的成本完全可以抵消選用氣凝膠作為保溫材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)保溫材料的成本。具有重大的經(jīng)濟意義。
當前氣凝膠的產(chǎn)品形態(tài)主要保溫氣凝膠氈、板、布、紙、顆粒、粉末和異形件等。氣凝膠氈、板、布、紙和異形件,都是氣凝膠與相應產(chǎn)品形態(tài)的纖維復合所得產(chǎn)品,基本的技術工藝是類似的,但是產(chǎn)品應用有較大的區(qū)別。 氣凝膠氈是當前產(chǎn)量大、應用廣的氣凝膠產(chǎn)品,廣泛應用于航天、石油化工、冶金建材、軌道交通,高鐵動車,船舶、動力電池、管道罐體、冰箱冷庫等保溫隔熱應用領域。
從分類上講,氣凝膠有碳氣凝膠、硫氣凝膠,金屬氣凝膠和氧化物氣凝膠等。但目前從制備成本等綜合因素而言,應用為廣泛的當屬二氧化硅氣凝膠。
從制備方法上講,氣凝膠的制備主要由溶膠-凝膠過程和后處理過程組成。溶膠-凝膠過程是指化合物在溶液(一般為有機溶液)中水解縮合成膠液,然后除去溶劑形成凝膠。后處理是指在溶膠-凝膠聚合后,經(jīng)過老化、防開裂、干燥等一系列步驟得到性能獨特的氣凝膠。