Aerogels —— 미래의 재료의 다차원 혁명-1746689760283304
Aerogels —— The 미래 재료의 다차원 혁명
아마도 당신은 에어로겔에 대해 들었을 것입니다.
"Solid Smoke"의 공상 과학 세계로 들어 갑시다!
I. AirGel이란 무엇입니까?
에어로겔은 콜로이드 입자 또는 중합체 분자로 구성된 나노 다공성 고체 물질이다. 이름에서 알 수 있듯이 가스로 채워진 젤입니다. 1931 년 미국 화학자 Samuel Kistler가 처음 준비했습니다. ① 초 임계 건조 기술 사용. "솔리드 연기"또는 "냉동 구름"으로 알려져 있습니다. 이 재료는 밀도가 매우 낮고 초 고금성 (최대 99.8% ② ).
에어로겔은 조성에 따라 무기 에어로겔 (예 : 실리카, 알루미나), 유기 에어로겔 및 탄소 기반 에어로겔로 분류 될 수있다. 최초의 상용화 된 유형 인 실리카 에어로겔은 탁월한 열 절연 특성에 널리 사용됩니다.
II. 에어로겔의 주요 특성
에어로겔의 독특한 특성은 나노 다공성 구조에서 비롯되며 다음과 같은 특징이 있습니다.:
이 속성은 "세계에서 가장 가벼운 고체"및 "최고의 단열재"를 포함하여 Aerogels Multiple Guinness World Records 타이틀을 얻었습니다.
III. 혁신적인 자료의 광범위한 응용
획기적인 공연으로 Aerogels는 첨단 기술 및 민간 부문에 스며 들었습니다. :
최근에, 에어로겔은 열 관리 전기 차량 배터리 및 수소 에너지 저장/운송과 같은 새로운 분야에서 엄청난 잠재력을 보여 주었다.
IV. 건물 단열재의 획기적인 성능
전통적인 단열재와 비교하여 Aerogels는 변형적인 이점을 제공합니다:
1 초박형 효율성 : 두께의 1/5, 절약 공간을 가진 동등한 단열재를 달성합니다.
2 경량 혁명 : 무게를 80%이상 줄여 운송 및 설치 비용을 낮 춥니 다.
3 화재 안전 : 무기 에어로겔은 클래스 A1 화재 등급을 충족하여 화재 위험을 제거합니다.
4 장기 안정성 : 무기 조성은 노화에 저항하여 서비스 수명을 연장합니다.
5 친환경 : 사용 중에는 생산 에너지 소비가 낮고 에너지 절약 30-50% 절약.
Armacell의 Armagel XGC Airgel 절연 담요는 Airgel의 잠재력을 활용하여 최대 650 ° C의 고온 응용 프로그램을 위해 설계되었습니다. 내화성, 소수성, 통기성이며 CUI (단열재에서 부식) 위험을 줄여 파이프 라인을 건조하게 유지하고 장비 수명을 연장합니다.
경쟁 업체와 비교할 때 Armagel Blankets는 이제 최대 두께가 두 배로 증가합니다 (20mm vs. 10mm), 설치 시간 감소. 유연성이 향상되면 파이프에 대한 단단한 접착력을 보장하여 공기 갭 및 부식 위험을 최소화합니다. Armacell은 석유 화학 및 산업 부문의 단열 요구를 충족시키기 위해 여러 개의 Armagel 변형을 개발했습니다.
에어로겔은 실험실의 "과학적 경이"에서 산업용 "재료 어두운 말"에 이르기까지 구름과 같은 가벼움, 강철과 같은 강도 및 진공과 같은 단열재로 인류의 재료에 대한 이해를 재구성하고 있습니다. 탄소 중립 목표에 의해 주도 된이 세기 오래된 기술은 일상 생활로 가속화되어 에너지 효율적인 건물, 새로운 에너지 개발 및 우주 탐사를위한 지속 가능한 솔루션을 제공하고 있습니다. 생산 비용이 감소하고 프로세스가 개선됨에 따라 에어로겔은 녹색 기술 시대의 특징 자료가 될 수 있습니다.
참조
1 Kistler, S. S. (1931). 자연, 127, 741.
2 가장 높은 다공성 기록 (99.98%) NASA JPL
3 주변 압력에서 실리카 에어로겔의 전형적인 열전도율 ( NIST )
4 오늘 자료 , doi : 10.1016/j.mattod.2019.08.003
5 고급 재료 검토: doi : 10.1002/Adma.201904779
