Aerogel ke eng?

Tsoalo ea Airgel

Ka 1931, Kistler o ile a arola mokelikeli ho o tiileng ka ho sebelisa mokhoa o tahang oa ho omisa ka mokhoa o feteletseng ’me a boloka sebōpeho sa khase hore se se ke sa honyela le ho putlama, e leng se ileng sa fella ka hore airgel e be teng lefatšeng.

Tlhaloso ea Airgel
Airgel ke ntho e bobebe ea nano-porous amorphous solid material e nang le nanometer-scale micro-particles e kopantsoeng ho theha nanometer-scale porous network structure le e tletseng palo e kholo ea mecha ea phatlalatso ea khase ka har'a marapo a marang-rang.

Li-aerogels hase feela lisebelisoa tse sebetsang, empa hape ke boemo bo bocha ba taba. Boemo ba airgel bo fapane haholo le maemo a mang a lintho tse ngata. E na le boholo bo tsitsitseng le sebopeho se kang ntho e tiileng, leha ho le joalo boima ba eona bo bonahalang bo ka tloha ho boholo ba 1 g/cm³ ho ea ho 0.001 g/cm³ (ka tlase ho boima ba moea); ka nako e ts'oanang, e na le sebopeho se kang seponche se nang le seponche, se nang le lisebelisoa tse ngata tsa microscopic (nano-scale skeleton), macroscopic (condensed matter) le mesoscopic (multi-level le fractal structure), ho etsa hore li-aerogels li be le lisebelisoa tse ngata tse ikhethang. E bonts'a conductivity e tlase haholo ea mocheso, modulus e tlase haholo ea elasticity, sekhahla sa phonon se tlase haholo, index ea refractive e tlase haholo, e tlase ea dielectric kamehla, lebelo le tlase haholo la molumo, sebaka se phahameng se ikhethileng, sekhahla se pharaletseng haholo le kabo ea index ea refractive, jj.

Sehlopha sa Aerogels
Ho na le mefuta e mengata ea li-aerogels, tse koahelang hoo e batlang e le lisebelisoa tsohle tsa lisebelisoa. Ka kakaretso, ho ea ka sebopeho sa lik'hemik'hale, li ka aroloa ka li-aerogels tse phelang, li-aerogels le li-aerogel tse kopantsoeng, joalo-joalo Li-aerogel li ka boela tsa aroloa ka silicon, carbon, sulfur, metal oxide le lisebelisoa tsa tšepe ho latela likarolo tsa tsona tse ka sehloohong.

Boemo le Karolo ea Aerogels
Bo-rasaense ba re li-aerogel li tla fetola lefatše.

Airgel e ne e thathamisitsoe e le e 'ngoe ea litaba tse 10 tse chesang ka ho fetesisa tsa mahlale le thekenoloji tokollong ea bo250 ea koranta ea US Science. Ka la 20 Phato 2007, The Times e tlalehile hore airgel ke setsi se tiileng ka ho fetesisa lefatšeng se ka mamellang ho phatloha ha matla a 1kg ea dynamite le ho u thibela ho tsoa mochesong oa lebone le ka holimo ho 1300°C. Bo-rasaense ba ntse ba hlahloba tšebeliso ea airgel nthong e 'ngoe le e 'ngoe ho tloha ho lisutu tsa sebaka se kentsoeng ka holim'a metsi ho ea ho li-supercapacitor ho ea ho li-catalyst ho isa molokong o latelang oa li-rackets tsa tenese. Airgel e ts'episa ho qothisana lehlokoa le meloko ea lisebelisoa tse tsebahalang joalo ka phenolic resin ho tloha lilemong tsa bo-1930, carbon fiber ho tloha lilemong tsa bo-1980 le silicone ho tloha lilemong tsa bo-1990.

Airgel e thathamisitsoe Buinness Book of World Records ka makhetlo a 'maloa e le e tiileng ka ho fetisisa lefatšeng. Airgel e boetse e na le conductivity e tlase haholo ea mocheso le index ea refractive mme e na le makhetlo a 39 a sireletsang ho feta likhoele tse ntle ka ho fetisisa tsa khalase. Airgel e 'nile ea sebelisetsoa ho futhumatsa sepakapaka sa Mir sa Russia le sefofane sa US Mars Pathfinder,' me e se e phethile karolo ea bohlokoa indastering ea lifofane.

Histori ea Airgel Development
Ka 1931, li-aerogel li ile tsa lokisoa ka lekhetlo la pele ke Kistler Univesithing ea Stanford, USA.
1985, simposiamo ea pele ea li-aerogels, e tsejoang e le ISA, e hlophisitsoe ke Setsi sa Fisiks Univesithing ea Würzburg, Jeremane.
Ka 1993, li-aerogel li sebelisoa ho kenya lisutu tsa sepaka-paka, lifofa-sebakeng le lishuttle tsa sepaka-pakeng.
2002, Aspen Aerogel, k'hamphani ea NASA, e thehiloe ho hlahisa le ho hlahisa li-aerogels.
2004, lipatlisiso tsa airgel tse entsoeng ke litsi tsa lipatlisiso tsa lehae tsa China.
Ka 2006, lik'hamphani tsa lehae tsa airgel Chaena li ile tsa qala ho hlahisa li-aerogels.
2017, Chaena e phatlalalitsoe, GB/T 34336-201, Lihlahisoa tsa Insulation tsa Nonporous Airgel Composite
2021, Lekhotla la Naha le ile la fana ka, "Leano la Ts'ebetso bakeng sa Carbon Ho Fihla Peak ka 2023" mabapi le ho potlakisa lipatlisiso le nts'etsopele ea carbon fiber, aerogel, tšepe e khethehileng le lisebelisoa tse ling tsa motheo.

Lintho tse ka sehloohong tsa Aerogels
(1) Leseli le khanyang haholo. Airgel ke mobu o teteaneng ka ho fetesisa lefatšeng ka bophara, 'me o na le bonyane bo lekaneng ba karolo ea botšelela ea boima ba moea. Mefuta e fapa-fapaneng ea boima ba 'mele hangata ke 0.001 ~ 1g/cm³.

(2) Porosity e phahameng le sebaka se phahameng se khethehileng. Porosity ke 80% ~ 99.9%, sebaka se khethehileng sa holimo ke 200 ~ 1000m2 / g, 'me boholo bo tloaelehileng ba pores ke 1 ~ 100nm.

(3) Super thermal insulation. Sebopeho se senyenyane sa nano-network sa aerogel se fokotsa ka mokhoa o atlehang ho phatlalatsoa ha mocheso oa sebakeng seo, 'me mocheso oa eona o tiileng oa boemo ba mocheso ke li-oda tse 2 ~ 3 tsa boholo bo tlase ho feta tsa lisebelisoa tsa khalase tse tsamaellanang.

Molao-motheo oa ho kenya mocheso oa airgel
Ho fokotsa mocheso oa mocheso: Palo e sa feleng ea li-nanoparticles tse ka har'a airgel e etsa skeleton ea letlooeng, 'me mocheso o ka phalla feela ka palo e sa feleng ea li-nanoparticles. Phallo ea mocheso e ka tsamaisoa feela ka palo e sa lekanyetsoang ea li-nanoparticles, e leng se hlahisang tsela e batlang e sa lekanyetsoa ea ho fetisetsa mocheso ho tiileng. Ho fetisoa ha mocheso ho tiileng ho fokotsehile ho ea boemong bo tlaase ka ho fetisisa.

Thibelo ea convection ea mocheso : Boholo ba pore bo tloaelehileng ba li-aerogel ke 20-40 nm, e leng bo bonyenyane ho feta karolelano ea limolek'hule tsa khase tsa 69 nm, 'me limolek'hule tsa khase tse ka har'a li-pore li lahleheloa ke bokhoni ba tsona ba ho tsamaea ka bolokolohi, e leng se etsang hore convection e be thata haholo.

Mahlaseli a fokolang a mocheso : Mabota a masoba a entsoeng ke li-nanoparticles tse ka har'a li-aerogel ke lithebe tsa infrared, 'me palo e sa feleng ea lithebe e fokotsa mahlaseli a mocheso haholo.

(4) Catalysis. Boholo ba likaroloana tse nyane, sebaka se phahameng se phahameng le sets'oants'o se tlase sa airgel se etsa hore ts'ebetso le khetho ea li-catalysts tsa airgel li phahame haholo ho feta li-catalysts tse tloaelehileng, 'me likarolo tse sebetsang li ka qhalakanngoa ka mokhoa o ts'oanang ho mojari, hape e na le botsitso bo botle ba mocheso, bo ka fokotsang ka nepo ketsahalo ea karabelo ea lehlakore.

(5) Ho koala molumo. Thepa e tlase ea lebelo la molumo oa li-aerogels li li etsa sesebelisoa se loketseng bakeng sa tieho ea molumo kapa mocheso o phahameng oa mocheso. Mefuta e fapa-fapaneng ea "acoustic impedance" ea airgel e kholo [103 ~ 107kg/(㎡-s)], e leng sesebelisoa se loketseng haholoanyane sa acoustic resistance coupling for ultrasonic detectors. The acoustic resistance of piezoelectric ceramics used for ultrasonic jenereithara le detectors ke 1.5×107kg/(㎡-s), ha acoustic resistance of air is only 400kg/(㎡-s). Ho sebelisa silicon airgel e botenya ba 1/4 wavelength le boima ba hoo e ka bang 0.3g/cm³ joalo ka ha thepa e kopanyang ea acoustic lipakeng tsa lirafshoa tsa piezoelectric le moea e ka eketsa matla a molumo ka 30dB, ea ntlafatsa ts'ebetso ea phetisetso ea maqhubu a acoustic le ho fokotsa sekhahla sa lerata ho lits'ebetso tsa lisebelisoa.

(6) Ts'ebetso ea ho hloekisa. Li-aerogels tse nang le nanostructured li ka boela tsa sebelisoa e le mofuta o mocha oa thepa ea ho hloekisa khase e sebetsang hantle haholo. Ka lebaka la sebaka sa eona se seholo ka ho khetheha, bo-rasaense ba bitsa li-aerogels e le "liponche tse phahameng ka ho fetisisa" 'me li loketse ho kenya litšila metsing, ho monya loto le mercury metsing, e leng se etsang hore e be thepa e babatsehang bakeng sa ho sebetsana le likoluoa ​​tsa tikoloho.

(7) Thepa ea optical. Airgel e hloekileng ea SiO₂ e pepenene ebile ha e na mebala, 'me index ea eona ea refractive (1.006 ~ 1.06) e haufi haholo le ea moea, ho bolelang hore SiO₂ airgel e batla e se na tahlehelo ea ho bonahatsa leseli la ketsahalo mme e ka fetisa khanya ea letsatsi ka katleho. Ka hona, e ka sebelisoa ho etsa likhalase le khalase ea ho fokotsa lerata.

Tlhahisoleseding e batsi kapa Leqephe la Tekheniki la Letsatsi le Leqephe la Dintlha tsa Polokeho ya Thepa, ka kopo ikopanye le rona ka imeile: [email protected] , kapa o re romelle molaetsa ho: +86-28-8411-1861.

Lits'oants'o tse ling le litemana li hlahisoa hape ho tsoa Marang-rang, 'me litokelo tsa molao ke tsa mongoli oa pele. Haeba ho na le tlolo ea molao, ka kopo ikopanye le rona ho hlakola.