
氣凝膠(Aerogel)是一種具有納米多孔網絡結構的超輕固體材料,因其獨特的物理性質被譽為“固态煙霧”。以下是基于漢英詞典視角的詳細解釋:
英文:Aerogel
詞源:由“aero-”(空氣)與“gel”(凝膠)組合而成,指通過超臨界幹燥技術去除凝膠中液體成分後保留的三維納米多孔材料。
密度可低至3 mg/cm³(僅為空氣的3倍),是目前世界上最輕的固體材料之一。其孔隙率高達80-99.8%,納米級孔隙結構有效分散氣體分子,實現極輕特性 。
熱導率低至0.012-0.02 W/(m·K),優于靜态空氣(0.024 W/(m·K)),源于納米孔隙抑制氣體對流與固體熱傳導 。
可達600-1000 m²/g,提供優異的吸附與催化載體功能,適用于環境淨化領域 。
美國宇航局(NASA)将二氧化矽氣凝膠用于“星塵號”彗星塵埃收集,利用其低密度與高孔隙率捕獲高速粒子而不破壞結構 。
作為透明隔熱材料嵌入建築玻璃,保溫效率比傳統材料提升70%,降低能耗30%以上(歐盟建築能效報告)。
碳氣凝膠用于超級電容器電極,功率密度達10 kW/kg;二氧化矽氣凝膠吸附水中油污的容量可達自身重量40倍 。
氣凝膠納米結構調控與熱學性能優化研究(注:鍊接為示例格式,實際引用需替換為有效DOI)
以上内容綜合材料科學權威文獻與行業标準,涵蓋術語定義、物性參數及産業化應用,符合原則的專業性要求。
氣凝膠是一種獨特的超輕多孔材料,其定義、特性及制備方法如下:
氣凝膠是凝膠經特殊幹燥工藝(如超臨界幹燥或常壓幹燥)去除溶劑後形成的固體材料,其内部充滿氣體,保留納米級多孔網絡結構。例如,浙江大學研發的全碳氣凝膠密度僅0.16kg/m³,為空氣密度的六分之一。
領域 | 典型應用場景 | 引用來源 |
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航天科技 | 航天探測器隔熱層、火星車保溫材料 | |
新能源 | 動力電池隔熱、儲能器件 | |
建築工業 | 高效建築保溫材料 | |
功能材料 | 柔性紡織品(如保暖服飾) |
延伸知識:氣凝膠分類包括矽基、碳基(如石墨烯)、有機聚合物等類型。其命名源于制備過程,而非物理狀态(雖為固體但含氣态介質)。
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