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氣凝膠與傳統材料相比的優勢有哪些
發布時間:2019/11/26 15:00:23   瀏覽次數:175

氣凝膠與傳統材料相比,可以用更輕的質量、更小的體積達到更好的效果,氣凝膠具有隔熱、耐高溫、降噪音、防爆、吸附、耐腐蝕、催化、透光、低介電常數等優點,可廣泛應用于航天航空、軍工、集成電路、化工、新能源等多個領域。

一、隔熱、耐高溫

由于氣凝膠近于無窮多納米孔的存在,熱流在固體中傳遞時就只能沿著氣孔壁傳遞,無窮多的氣孔壁構成了近于“無窮長路徑”效應,使得固體熱傳導的能力下降到接近最低極限。氣凝膠氈不僅可以用于庫房、冷藏室、特制帳篷等固定場所保溫,還可以在戰地指揮車、恒溫運輸箱、機車熱源、精密儀器儲存箱等移動場所隔熱。 將氣凝膠可以制作隔溫性、強度、柔韌性能、延展性能等方面各有不同的氣凝膠氈或布料,可以在裝甲坦克飛機駕駛艙內襯、極限環境營地帳篷、鍋爐熱源保溫、被褥服裝、內襯頭盔、軍服冬裝、消防服裝等多個方面進行應用。

1、航天器艙體建筑材料,可以達到隔熱、保溫、防沖擊、防輻射、防靜電、防腐蝕的效果,還可以有效減少航天器自身重量;返回艙的外層涂料,實現返回大氣層時隔熱效果。

2、宇航服的制作,實現保溫、防沖擊、防輻射等效果。

3、星球探測車制造材料,外星探測設備精密部件保護(防輻射)。

4、吸附、捕獲太空粒子。

同樣的特性在軍工領域,氣凝膠可應用于:

1、飛機、艦船(艇)、坦克、導彈等的外層材料(防輻射、吸收紅外線和漫反射波,躲避探測實現隱形功能;屏蔽自身電子信號,實現反偵察。)、內部零件(防靜電處理、絕熱保溫系統)、外部設備(控制艙玻璃、履帶、輪胎等的防爆處理。)

2、氣凝膠復合珍珠巖保溫房屋、戰機防彈機窩、復合纖維保溫帳篷。

二、防爆:利用氣凝膠該特性,我們可以把氣凝膠應用于坦克、裝甲、飛機、倉儲、動力設施等需要隔爆的環境中。事實上,近幾年來,外軍已經開始逐漸將氣凝膠應用在坦克、裝甲車等重型機車中。氣凝膠復合防彈衣、防紅外線服裝面料(隱形衣)等等

三、凈化:氣凝膠的吸附作用可體現為吸收、排斥、凈化等形式。

以防毒面具為例,將氣凝膠和防毒炭結合,利用氣凝膠的納米介孔結構使得結合后的防毒炭吸附作用大大提高,同時氣凝膠穩定的化學性質使得其在作為催化劑載體非常有優勢,各種性質的催化劑都可以使用,可根據需求制作多種用途的防毒面具。

四、降音降噪:氣凝膠內部充滿了兩端開放并與表面相通的納米孔,是一種較理想的超聲探測器的聲阻耦合材料和隱形材料。如果應用于軍工領域,可實現飛機、艦船(艇)、坦克等的隔音降噪,尤其是潛艇的隔音降噪;移動、固定指揮所等軍用設施的隔音降噪;還可以制造隱形涂料,用于隱形戰機、飛行器等。

五、其他:氣凝膠還可以用于超級計算機、衛星探測系統、電子控制系統等零部件的制造;延長鉛酸電池(用于飛機、艦船(艇)、坦克等)的使用壽命。



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來源:中國保溫網
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