loading

Aerogels——Ang Multidimensional Revolution ng Future Materials

Aerogels——Ang Multidimensional Revolution ng Future Materials

Marahil ay narinig mo na ang aerogel——ang pinakamagaan na solid sa mundo, ngunit alam mo ba ang tungkol dito?

Halika na tayo sa sci-fi world ng "solid smoke"!

I. Ano ang Aerogel ?

Ang Airgel ay isang nanoporous solid material na binubuo ng mga colloidal particle o polymer molecule. Gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, ito ay isang gel na puno ng gas. Una itong inihanda noong 1931 ng American chemist na si Samuel Kistlergamit ang supercritical drying technology. Kilala bilang "solid smoke" o "frozen clouds", ang materyal na ito ay ipinagdiriwang dahil sa napakababa nitong density at napakataas na porosity (hanggang sa 99.8%).

Ang mga aerogels ay maaaring uriin sa mga inorganic na aerogels (hal., silica, alumina), mga organikong aerogels, at carbon-based na aerogels depende sa kanilang komposisyon. Ang silica aerogels, ang pinakaunang komersyalisadong uri, ay malawakang ginagamit para sa kanilang mga natatanging katangian ng thermal insulation.

QQ20250507-093608

II. Mga Pangunahing Katangian ng Aerogels

Ang mga natatanging katangian ng aerogels ay nagmumula sa kanilang nanoporous na istraktura, na nagbibigay sa kanila ng mga sumusunod na tampok:

Aerogels——Ang Multidimensional Revolution ng Future Materials 2
Ultralow Density
Kasing baba ng 3mg/cm³, tatlong beses lang ang density ng hangin.
Aerogels——Ang Multidimensional Revolution ng Future Materials 3
Napakababang Thermal Conductivity
Kasing baba ng 0.013 W/(m·K) ③ sa temperatura ng kuwarto, na nag-aalok ng higit sa 10 beses na mas mahusay na pagkakabukod kaysa sa mga tradisyonal na materyales.
Aerogels——Ang Multidimensional Revolution ng Future Materials 4
High Specific Surface Area
Hanggang 1,000 m² bawat gramo ng materyal.
 QQ20250507-115725
Optical Transparency at Electrical Insulation
Ang ilang mga aerogels (hal., silica) ay translucent habang pinapanatili ang mahusay na electrical insulation.
 QQ20250507-115725
Extreme Environmental Resistance
Lumalaban sa temperatura mula -200°C hanggang 1,200°C④, at ang ilang uri ay lumalaban sa malalakas na acid at alkalis.

Ang mga ari-arian na ito ay nakakuha ng mga aerogels ng maraming titulo sa Guinness World Records, kabilang ang "World's Lightest Solid" at "Best Insulating Material".

III. Malawak na Aplikasyon ng isang Rebolusyonaryong Materyal

Sa groundbreaking na pagganap, ang mga aerogels ay tumagos sa mga high-tech at sibilyang sektor :

Aerospace
Thermal insulation para sa spacecraft at rocket engine fuel tank.
Kagamitang Pang-industriya
High-efficiency insulation para sa mga oil pipeline at LNG storage tank.
 b9d9777261b1d7914ba59c268a2aa89d43047faf31f64-mp9g
Electronics
Magaang thermal management para sa 5G base station at lithium batteries.
Mga Consumer Goods
Mga layer ng pagkakabukod sa premium na panlabas na gear.

Kamakailan, ang mga aerogels ay nagpakita ng napakalaking potensyal sa mga umuusbong na larangan tulad ng thermal management para sa mga baterya ng sasakyang pang-elektrik at imbakan/transportasyon ng enerhiya ng hydrogen.

IV. Breakthrough Performance sa Building Insulation

Kung ikukumpara sa mga tradisyunal na materyales sa pagkakabukod, ang mga aerogels ay nag-aalok ng mga pakinabang ng pagbabago:

'

1. Ultra-Thin Efficiency: Nakakamit ng katumbas na insulation na may 1/5 ang kapal, nakakatipid ng espasyo.

2. Lightweight Revolution: Binabawasan ang timbang ng higit sa 80%, binabawasan ang mga gastos sa transportasyon at pag-install.

3. Kaligtasan sa Sunog: Ang mga inorganikong aerogels ay nakakatugon sa mga rating ng sunog ng Class A1, na inaalis ang mga panganib sa sunog.

4. Pangmatagalang Katatagan: Ang inorganic na komposisyon ay lumalaban sa pagtanda, na tinitiyak ang pinahabang buhay ng serbisyo.

5. Eco-Friendly: Mababang pagkonsumo ng enerhiya sa produksyon at 30–50% na pagtitipid sa enerhiya habang ginagamit .

气凝胶 (3)

Ang ArmaGel XGC airgel insulation blanket ng Armacell, na ginagamit ang potensyal ng aerogel, ay idinisenyo para sa mga application na may mataas na temperatura hanggang sa 650°C. Ito ay lumalaban sa sunog, hydrophobic, nakakahinga, at binabawasan ang mga panganib sa CUI (Corrosion Under Insulation), pinananatiling tuyo ang mga pipeline at nagpapahaba ng tagal ng kagamitan.

Kung ikukumpara sa mga kakumpitensya, nag-aalok na ngayon ang mga kumot ng ArmaGel ng dobleng maximum na kapal (20mm kumpara sa 10mm), na binabawasan ang oras ng pag-install. Tinitiyak ng pinahusay na kakayahang umangkop ang mahigpit na pagkakadikit sa mga tubo, pinapaliit ang mga puwang ng hangin at mga panganib sa kaagnasan. Nakabuo ang Armacell ng maraming variant ng ArmaGel upang matugunan ang mga pangangailangan sa pagkakabukod sa mga sektor ng petrochemical at industriya .

气凝胶板
气凝胶 (2)

Mula sa isang "pang-agham na kababalaghan" sa mga lab hanggang sa isang pang-industriya na "materyal na dark horse," muling hinuhubog ng mga aerogels ang pagkaunawa ng sangkatauhan sa mga materyales gamit ang kanilang mala-ulap na liwanag, mala-bakal na lakas, at mala-vacuum na pagkakabukod. Hinihimok ng mga layunin sa neutralidad ng carbon, ang teknolohiyang ito sa siglong gulang ay bumibilis sa pang-araw-araw na buhay, nag-aalok ng mga napapanatiling solusyon para sa mga gusaling matipid sa enerhiya, pagbuo ng bagong enerhiya, at paggalugad sa kalawakan. Habang bumababa ang mga gastos sa produksyon at bumubuti ang mga proseso, ang mga aerogels ay maaaring maging pangunahing materyal ng panahon ng berdeng teknolohiya .


Mga sanggunian

1. Kistler, SS (1931). Kalikasan, 127, 741.

2. Pinakamataas na tala ng porosity (99.98%) mula saNASA JPL

3. Karaniwang thermal conductivity ng silica airgel sa ambient pressure (NIST )

4. Mga Materyales Ngayon , DOI: 10.1016/j.mattod.2019.08.003

5. Pagsusuri sa Advanced na Materyal : DOI: 10.1002/ adma.201904779

prev
Bakit isang mahusay na pagpipilian ang glass wool para sa mga materyales sa gusali na sumisipsip ng tunog at nakakabawas ng ingay?
Ang epekto ng paghalay sa mga materyales sa pagkakabukod ng salamin at mga solusyon
susunod
inirerekomenda para sa iyo
Walang data
Makipag-ugnay sa amin
ABOUT US
Tel: +86 021-64431102
WhatsApp: +86 17740800950
E-mail:info@myreal.cn
Magdagdag ng: Room 516, Building 2, No. 398 Jinlian Road, Minhang District, Shanghai, CN

WeChat WhatsApp

Copyright © 2025 MYREAL ENERGY SAVING |沪ICP备20022714号-1
Customer service
detect