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气凝胶的定义

气凝胶的定义

发布日期:2019-10-23 作者: 点击:

气凝胶

气凝胶,又称为干凝胶。当凝胶脱去大部分溶剂,使凝胶中液体含量比固体含量少得多,或凝胶的空间网状结构中充溢的介质是气体,表面呈固体状,这即为干凝胶,也称为气凝胶。如明胶、阿拉伯胶、硅胶、毛发、指甲等。气凝胶也具凝胶的性质,即具胀大作用、触变作用、离浆作用。

定义

气凝胶是一种固体物质形态,世界上密度最小的固体。密度为3千克每立方米。一般常见的气凝胶为硅气凝胶,早由美国科学工作者Kistler在1931年因与其友打赌制得。气凝胶的品种很多,有硅系,碳系,硫系,金属氧化物系,金属系等等。aerogel是个组合词,此处aero是形容词,表示飞行的,gel显然是凝胶。字面意思是能够飞行的凝胶。任何物质的gel只要能够经干燥后除掉内部溶剂后,又可基本保持其形状不变,且产物高孔隙率、低密度,则皆能够称之为气凝胶。

气凝胶

因为密度极低,现在最轻的气凝胶仅有0.16毫克每立方厘米,比空气密度略低,所以也被叫做“冻住的烟”或“蓝烟”。由于里边的颗粒非常小(纳米量级),所以可见光通过它时散射较小(瑞利散射),就像阳光通过空气一样。因此,它也和天空一样看着发蓝(如果里边没有掺杂其它东西),如果对着光看有点发红。(天空是蓝色的,而黄昏的天空是赤色的)。由于气凝胶中一般80%以上是空气,所以有非常好的隔热作用,一寸厚的气凝胶适当20至30块一般玻璃的隔热功能。即便把气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰也会丝毫无损。气凝胶在航天勘探上也有多种用途,在俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”的勘探器上都有用到这种资料。气凝胶也在粒子物理实验中,运用来作为切连科夫效应的勘探器。位在高能加速器研究机构B介子工厂的Belle 实验勘探器中一个称为气凝胶切连科夫计数器(Aerogel Cherenkov Counter, ACC) 的粒子鉴别器,便是一个最新的运用实例。这个勘探器运用的气凝胶的介于液体与气体之低折射系数特性,还有其高透光度与固态的性质,优于传统运用低温液体或是高压空气的作法。一起,其轻量的性质也是优点之一。

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