SiO2气凝胶的特性及应用[文字可编辑].pptVIP

SiO2 气凝胶 Silica aerogel - 目录 - 1 SiO2 气凝胶 简介 1 SiO2 气凝胶特性 3 SiO2 气凝胶的应用 4 研究方向 Page ? 2 1 SiO2 气凝胶 简介 气凝胶（ aerogels ）通常是指以纳米量级超微颗粒相互聚集构成纳米 多孔网络结构，并在网络孔隙中充满气态分散介质的轻质纳米固态材 料。 气凝胶是一种固体，但是 99% 都是由气体构成，外观看起来像云一样。 气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量，有时也被称为“固态烟”或“冻 住的烟”。 Page ? 3 2 SiO2 气凝胶特性 2.1 优越的隔热性能 由于 SiO2 气凝胶的纳米孔超级绝热性能，常温常压下 SiO2 气凝胶粉体总 导热率 0.015 Ｗ /m.K ，块体总导热率 0.013 Ｗ /m · K ，真空条件下粉体总导热 率 0.003 Ｗ /m · K ，块体总导热率 0.007 Ｗ /m · K ，为目前世界上高温隔热领域 导热系数最低的材料之一。 2.2 独特的耐火焰烧穿性能 SiO2 气凝胶自身不可燃，具有独特的耐火焰烧穿性能，可长时间承受火焰直 接灼烧。在高温或火场中不释放有害物质，同时能有效阻隔火势的蔓延，为火场 逃生提供更多宝贵时间。 Page ? 4 2 SiO2 气凝胶特性 2.3 良好的热稳定性 SiO2 气凝胶热稳定温度高达 600 ℃ (700 ℃以上孔隙率降低，直至烧结成致 密 SiO2) ，在 300 ℃以下使用具有超级疏水性。 2.4 优异的隔声性 SiO2 气凝胶还具极低的密度、极低的声传播速度、极低的介电常数、极高的 比表面积等优异性能。 SiO2 气凝胶以其优异的保温隔声性能有望成为一种环保型 高效保温隔声轻质建材。 Page ? 5 2 SiO2 气凝胶特性 2.5 较好的透光性 SiO2 气凝胶还具有透光性，可以有效地透过可见光，同时可以高效地阻隔 红外辐射，因此，用于建筑物可以很好地兼顾采光和节能。 2.6 很好的化学稳定性和环保性 SiO2 气凝胶主要成分为合成 SiO2 ，环保无毒，可长期耐受除氢氟酸外的大部 分酸碱环境，不分解、不变质，在常规使用环境下具有极长的寿命，是一种防潮、 防霉、防菌、抗紫外线、整体疏水不会引起变形，并具有优良的绝热性和隔声性 能，可被开发成为良好的完全可循环的生态建材材料。 Page ? 6 3 SiO2 气凝胶的应用 热学特性及应用 具体应用涵盖了科研、工业、国防的保温隔热场合， 尤其是“三航”，还可用于生活日用的多种场合，如 建筑 隔热 ( 板材、玻璃 ) 、 衣物保暖、冰箱隔热、管道保温等， 乃至提高阳能集热器的效率。 SiO2 气凝胶采光隔热板 Page ? 7 4 研发方向 存在问题 在实际应用方面， SiO2 气凝胶的高度松脆性、有限透明度以及吸湿性等问题 的存在，抑制了其商业前途。提高 SiO2 气凝胶的质量和品质，是 SiO2 气凝胶研究 的主要方向。 研发方向 1. 掺杂改性 SiO2 气凝胶是获得气凝胶新品种及其优良性质的有效方法，通过掺杂 其他的元素，实现对 SiO2 气凝胶结构的优化，以达到提高 SiO2 气凝胶的品质的效 果； 2. 研发新的制备工艺，尽可能地降低 SiO2 气凝胶的制备成本，也是目前研究的重 点之一。 Page ? 8