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​奇妙的“荷叶式”疏水材料—气凝胶​

作者: 美星首页发表时间:2022-03-24 14:11:03浏览量:1388

​奇妙的“荷叶式”疏水材料—气凝胶​,疏水,隔热,保温
文本标签:气凝胶,气凝胶隔热棉, 石墨烯气凝胶

气凝胶是世界上密度最小的固体,(密度为3.55kg/m3,仅为空气密度的2.75倍),也是世界上最轻的固体,已入选吉尼斯世界纪录。


气凝胶是一种具有三维多孔网络结构的固体材料,由于内部体积99%由气体构成,所以有非常好的隔热效果,一寸厚的气凝胶相当20至30块普通玻璃的隔热功能。



以上“超轻+绝热”两大特性,绝不是气凝胶的全部哦!,今天我们来认识一下气凝胶的,第三大特性-----疏水防潮。气凝胶憎水率≥99%,隔绝液态水,同时又允许水蒸气通过。水在气凝胶毡表面游走,完全不渗透、不吸水,即使置于水面数月,也丝毫不会吸附一滴水,一般的二氧化硅气凝胶是亲水性的,它吸水的两大原因:

1.由于其拥有像海绵一样的纳米结构,一块冰块大小气凝胶的表面积相当于半个足球场大,足以吸附很多水分子;

2.气凝胶结构表面覆盖着会吸附水分子的氧氢基团。气凝胶可吸收自身质量25倍的水,但对某些应用场景而言,亲水性并不符合人们的使用需求。

当气凝胶遇到化学活性物质时,会立刻与自身结构表面覆盖的氧氢基团重组,形成一个疏水的非极性基团。当气凝胶内30%的氧氢基团形成疏水基团时,气凝胶便能完全疏水。



你知道吗?由于水滴在气凝胶材料表面滚落时可带走污染物,使材料表面保持清洁,因此气凝胶还具有防水、防腐蚀、防冰以及防附着等多重特性,非常适合用作低温管道(LNG)的保冷材料。


气凝胶除了以上三大特性(超轻、隔热保温、疏水防潮)优秀特性以外,还拥有众多其他优势:良好的隔音性、吸附性强、绿色环保等优良特性。目前,气凝胶的产品形态主要有气凝胶绝热毡、气凝胶板、气凝胶涂料、气凝胶纺织品等,其中大部分的产品是具有保温功能的气凝胶产品。凭借一系列优越性能,气凝胶在科研领域的研究范围不断扩大,与此相对应的,实际应用成功案例也逐步增多,在军用和民用领域都有非常良好的表现,并且在多行业领域中表现不俗。可以预见的是,未来几年气凝胶行业将成为主战场,数量将会持续高速增长,整个行业进入了快速发展的窗口期。


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