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气凝胶 · 气凝胶材料

气凝胶:一种纳米级多孔固态材料

通过溶胶凝胶法,用一定的干燥方式使气体取代凝胶中的液相,形成的一种纳米级多孔固态材料,被誉为"冻结的烟"。

气凝胶实物
气凝胶表面结构
气凝胶实物 · 表面结构
01

气凝胶简介

气凝胶是指通过溶胶凝胶法,用一定的干燥方式使气体取代凝胶中的液相而形成的一种纳米级多孔固态材料。它兼具极高的孔隙率与极低的热导率,在隔热保温、能源装备等领域应用广泛。

02

气凝胶特点

01
高孔隙率 90% 以上
孔隙率很高,可高达 90% 以上。
02
纳米级孔洞 20~100nm
纳米级别孔洞与三维纳米骨架颗粒(2~5nm),空气分子自由程 80nm。
03
高比表面积 600~1000 m²/g
比表面积可高达 600~1000 m²/g。
04
极低密度 0.003 g/cm³
密度可低至 0.003 g/cm³。
05
极低热导率 0.013 W/(m·K)
独特结构决定其极低的热导率,常温下可低至 0.013 W/(m·K)。
06
强度低 · 脆性大
比表面积和孔隙率很大、密度很低,导致其强度很低、脆性较大。
气凝胶隔热演示
蓝色火焰灼烧气凝胶薄板,板上红花保持鲜活——展现其优异的隔热性能。
03

气凝胶制品

基于气凝胶材料开发出多种制品形态,覆盖保温隔热与工业应用的多类场景:

玻纤气凝胶毡

玻纤气凝胶毡

浅米色板材,细腻凹凸表面

陶纤气凝胶毡

陶纤气凝胶毡

白色纤维保温隔热制品

预氧丝气凝胶毡

预氧丝气凝胶毡

黑色哑光卷材

气凝胶异形件

气凝胶异形件

多种规格片状与异形样品

气凝胶涂料

气凝胶涂料

米白粘稠涂层材料

气凝胶隔热片

气凝胶隔热片

圆筒形隔热制品

 

04

已完成设备展示

以下为已完成的超临界 CO₂ 干燥设备项目(306 所),覆盖多种容积规格。

1500L

超临界 CO₂ 干燥设备

306 所
1500L 设备-萃取机组 1500L 设备-干燥装置 1500L 设备-罐体车间
2500L×3

超临界 CO₂ 干燥设备

306 所
2500L×3 设备-钢架泵阀管线 2500L×3 设备-干燥机组铭牌
2000L+500L×3

超临界 CO₂ 干燥设备

306 所
2000L+500L×3 设备-双层平台 2000L+500L×3 设备-立式罐体
3000L×3

超临界 CO₂ 干燥设备

306 所
3000L×3 设备-反应釜车间
行业亮点 · 306 所

国内单体容积最大的气凝胶超临界智能化干燥设备

中国航天科工三院 306 所研制的 9000 升大型气凝胶超临界干燥设备建成投产,刷新国内气凝胶热防护材料大型工艺设备记录。

9000 L总容积
22 MPa设计压力
0~100 ℃设计温度
8 h最快干燥周期
9000L 气凝胶超临界干燥设备实景
国家航天局新闻:国内单体容积最大气凝胶超临界干燥设备建成
国家航天局官网新闻(2023-08-24,来源:国资小新)

 

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