什么是气凝胶
发布时间:2021-03-30来源:二氧化硅气凝胶生产及应用研发基地-中航科学研究院(广东)有限公司
气凝胶的由来
气凝胶的发明源自一次偶然,1931年美国人基斯特勒受果冻的启发而发明。果冻的成分是水,为保证水不流出来,果冻网格内的水分子是由表面张力拉住,并且这种表面张力的大小正好在水无法挣脱又可以晃动的临界点。那如果把里面的液体抽出来,然后换成气体,会发生什么呢?美国人基斯特勒就按照这个思路,经过无数次实验最终选择硅胶作为实验对象,利用超临界干燥法,去除了硅胶中的液体成分,成功地制成了世界上第一个真正意义上的气凝胶——二氧化硅气凝胶。
气凝胶是一种固体物质形态,世界上密度最小的固体。最轻为3千克每立方米。
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。一般常见的气凝胶为硅气凝胶,其最早由美国科学工作者Kistler在1931年因与其友打赌制得。气凝胶的种类很多,有硅系,碳系,硫系,金属氧化物系,金属系等等。

气凝胶的英文名称为aerogel,aerogel是个组合词,此处aero是形容词,表示飞行的,gel显然是凝胶。字面意思是可以飞行的凝胶。任何物质的gel只要可以经干燥后除去内部溶剂后,又可基本保持其形状不变,且产物高孔隙率、低密度,则皆可以称之为气凝胶。
这个诞生在20世纪“尾巴”上的材料,被称为世纪上最轻的固体,是公认的“未来最具潜力的十大材料之一”,在国际上十分受重视,可以说是一种战略性的材料。
气凝胶,由于其结构为微纳多孔网络状,因此衍生出多种功能,譬如说优异的隔热性能、抗压性能、吸附性能,因此具有广阔的应用空间。
首先,因为气凝胶具有高阻隔性能、以及低热导率,因此可以作为隔热保温材料,再加上气凝胶具有无机防火、吸水性能强、柔软、绿色环保等特质,因此在未来有望取代纤维制、石棉制、以及玻璃制的保温杯、保温毯等物质。
中航科学研究院(广东)有限公司是国内从事早实力强的二氧化硅气凝胶的生产及应用研发基地。