Di sala 1931 de, Kistler bi teknîka zuwakirina superkrîtîk a alkolî şilek ji ziwa veqetand û strukturê gazê ji piçûkbûn û hilweşandinê parast, ku di encamê de hewa li cîhanê peyda bû.
Definition of Airgel
Airgel maddeyek zexm a amorf a nano-poroz sivik e ku bi pîvazên mîkro-pîvana nanometer ve bi hevûdu re hatine berhev kirin da ku avahiyek torê ya poroz a nanometer ava bike û di îskeleta torê de bi hejmareke mezin ji medyaya belavbûna gazê tije ye.
Aerogel ne tenê materyalek fonksiyonel, lê di heman demê de rewşek nû ya maddeyê jî ne. Rewşa hewayê di gelek taybetmendiyên xwe de ji rewşên din ên madeyê cuda ye. Mezinahî û şeklê wê yê sabît wek maddeya zexm heye, lê dîsa jî tîrêjiya wê ya xuya dikare ji herî zêde 1 g/cm³ heya 0.001 g/cm³ (ji tîrêjiya hewayê kêmtir) be. di heman demê de, ew xwedan avahiyek porê ya mîna sponge ye, bi taybetmendiyên pirjimar ên mîkroskopî (skeletek nano-pîvana), makroskopî (maddeya kondenskirî) û mezoskopî (avahiya pir-ast û fractal) heye, ku aerogel xwedan taybetmendiyên bêhempa ye. Ew guheztina germê ya pir kêm, modula elastîkê ya pir kêm, rêjeya fononê ya pir kêm, nîşaneya refraksiyonê ya pir kêm, domdariya dielektrîkê ya kêm, leza deng a pir kêm, qada rûbera taybetî ya bilind, dendika pir fireh û belavkirina nîşana refraksiyonê, hwd destnîşan dike.
Dabeşkirina Aerogels
Rêjeyek berfireh a aerogelan heye, ku hema hema hemî pergalên materyalê vedigire. Bi gelemperî, li gorî pêkhateya kîmyewî, ew dikarin di nav aerogelên organîk, aerogelên neorganîk û aerogelên pêkhatî û hwd de werin dabeş kirin.
Rewş & Rola Aerogels
Zanyar dibêjin aerogel dê cîhanê biguherîne.
Airgel di hejmara 10-an a kovara Science ya Dewletên Yekbûyî de wekî yek ji 250 pirsgirêkên herî germ ên zanist û teknolojiyê hate navnîş kirin. Di 20 Tebax 2007 de, The Times ragihand ku hewaya herî sivik a cîhanê ye ku dikare li hember hêza teqemeniyê ya 1 kg dînamîtê li ber xwe bide û we ji germahiya tîrêjê li ser 1300 °C dûr bixe. Zanyar li ser karanîna hewayê di her tiştî de, ji kincên fezayê yên super-îzolekirî bigire heya superkapacitoran bigire heya katalîzatoran bigire heya nifşa din a raketên tenîsê. Airgel soza hevrikiyê dide nifşên materyalên efsanewî yên wekî resena fenolîk ji salên 1930-an, fîbera karbonê ji 1980-an û silicone ji 1990-an.
Airgel gelek caran di Pirtûka Rekoran a Guinnessê de wekî herî sivik a cîhanê hate tomar kirin. Airgel di heman demê de xwedan guheztinek germî û îndeksa refraksiyonê ya pir kêm e û 39 carî ji baştirîn tîrêjên camê îzoletir e. Airgel ji bo îzolekirina germî ya îstasyona fezayê ya Mîr a Rûsî û rovera Mars Pathfinder ya Amerîkî hatî bikar anîn, û jixwe di pîşesaziya asmanî de rolek girîng lîstiye.
Dîroka Pêşveçûna Airgel
1931, aerogels yekem car ji hêla Kistler ve li Zanîngeha Stanford, USA hatin amadekirin.
1985, yekem sempozyûma li ser aerogels, ku bi navê ISA tê zanîn, ji hêla Enstîtuya Fîzîkê ve li Zanîngeha Würzburg, Almanya hate organîze kirin.
1993, aerogel ji bo îzolekirina cilên fezayê, keştiyên fezayê û gerokên fezayê têne bikar anîn.
2002, Aspen Aerogel, pargîdaniyek NASA, ji bo pêşvebirin û hilberîna aerogels hate damezrandin.
2004, lêkolîna airgelê ku ji hêla enstîtûyên lêkolînê yên navxweyî yên Chineseînî ve hatî çêkirin.
2006, pargîdaniyên navxweyî yên hewayî li Chinaînê dest bi pêşxistina aerogels kirin.
2017, Chinaîn hate belav kirin, GB/T 34336-201, Berhemên Insulasyona Hevbeş a Hewayî ya Nepor
2021, Encumena Dewletê, "Plana Çalakiyê ji bo Karbonê Digihêje Pişka 2023" li ser bilezkirina lêkolîn û pêşkeftina fîbera karbonê, aerogel, pola taybetî û materyalên din ên bingehîn derxist.
Taybetmendiyên sereke yên Aerogels
(1) Ultra-ronahî. Airgel di cîhanê de herî hindik zexm e, bi kêmanînek ji şeş şeşan a girseya hewayê ye. Rêjeya guherîna dendikê bi gelemperî 0.001~1g/cm³ e.
(2) Poroziya bilind û qada rûbera taybetî ya bilind. Porozî 80% ~ 99.9% e, qada rûbera taybetî 200 ~ 1000 m2 / g e, û mezinahiya tîpîk ya poran 1 ~ 100nm e.
(3) Insulasyona germî ya super. Struktura nano-torê ya zirav a aerogelê bi bandor belavkirina heyecana germî ya herêmî sînordar dike, û gerîdeya wê ya germî 2 ~ 3 rêzik ji ya maddeya camî ya têkildar kêmtir e.
Prensîba însulasyona germî ya airgel
Veguheztina termal kêm kirin: Hejmara bêdawî ya nanoparçeyên di hewagelê de îskeletek tevnek çêdike, û germ tenê dikare bi hejmareke bêdawî ya nanoparçeyan re biherike. Herikîna germê tenê dikare bi hejmareke bêdawî ya nanoparçeyan re were rêve kirin, ku di encamê de rêyek hema hema bêdawî ya veguheztina germê di zikê hişk de çêdibe. Veguheztina germê ya di zirav de heya asta herî nizm tê kêm kirin.
Astengkirina konveksiyona germî : Mezinahiya navînî ya porên aerojelan 20-40 nm e, ku ji navbera azad a navînî ya molekulên gazê ya 69 nm piçûktir e, û molekulên gazê di poran de şiyana xwe ya tevgera azad winda dikin, ku konveksiyon hema hema ne mumkin dike.
Kêmkirina tîrêjên germî : Dîwarên kunên ku ji hêla nanopartikulên di aerojelan de têne çêkirin mertalên înfrared in, û jimara bêdawî ya mertalan tîrêjên germî pir kêm dike.
(4) Katalîzasyon. Mezinahiya perçeya piçûk, qada rûya taybetî ya bilind û tîrêjiya hewayê ya kêm, çalakî û hilbijartiya katalîzatorên hewayê ji katalîzatorên kevneşopî pir bilindtir dike, û hêmanên çalak dikarin pir bi yekrengî di hilgirê de belav bibin, û ew jî xwedan aramiya germî ya hêja ye, ku dikare bi bandor bûyera reaksiyonên alî kêm bike.
(5) Insulasyona deng. Taybetmendiyên leza dengê kêm ên aerogelan wan ji bo derengiya akustîk an jî îzolekirina dengê germahiya bilind dike materyalek îdeal. Rêjeya guhêrbar a impedansa akustîk a airgelê mezin e [103 ~ 107kg/(㎡-s)], ku ji bo detektorên ultrasonîk materyalek pevgirêdana berxwedana akustîk îdealtir e. Berxwedana akustîk a seramîkên piezoelektrîkî yên ku ji bo jenerator û detektorên ultrasonîk têne bikar anîn 1.5 × 107 kg / (㎡-s) e, dema ku berxwedana acoustîk a hewayê tenê 400 kg / (㎡-s) e. Bikaranîna hewaya silicon a bi qalindahiya 1/4 dirêjahiya pêlê û tîrêjek bi qasî 0.3 g/cm³ wekî materyalê pevgirêdana berxwedana akustîk a di navbera seramîkên piezoelektrîkî û hewayê de dikare tundiya deng bi 30dB zêde bike, karûbarê veguheztina pêlên akustîk baştir bike û rêjeya sînyala berbi dengî ya amûrê kêm bike.
(6) Performansa Parzûnê. Aerogelên nanosazkirî jî dikarin wekî celebek nû ya materyalê parzûna gazê ya pir bikêrhatî were bikar anîn. Ji ber rûbera xweya taybetî ya pir mezin, aerogel ji hêla zanyaran ve wekî "super spongên" têne binav kirin û ji bo vegirtina gemarên di nav avê de îdeal in, tîrêj û tîrêjê ji avê dimijin, û wan dike materyalek hêja ji bo mijûlbûna bi karesatên ekolojîk.
(7) Taybetmendiyên optîkî. Avêla SiO1.006 ya paqij zelal û bêreng e, û indexa vekêşana wê (1.06 ~ XNUMX) pir nêzîkê hewayê ye, ku tê vê wateyê ku hewaya SiOXNUMX hema hema ti windahiyek refleksê ji ronahiya bûyerê re tune û dikare bi bandor tîrêja rojê veguhezîne. Ji ber vê yekê, ew dikare ji bo çêkirina însulasyon û cam kêmkirina deng were bikar anîn.
Ji bo bêtir agahdarî an Pelê Dîroka Teknîkî û Pelê Daneyên Ewlehiya Materyalê, ji kerema xwe bi rêya e-nameyê bi me re têkilî daynin: [email protected] , an jî bi telefonê bi me re têkilî daynin: +86-28-8411-1861.
Hin wêne û nivîs ji Înternetê têne hilberandin, û mafê telîfê yê nivîskarê resen e. Ger binpêkirinek hebe, ji kerema xwe bi me re têkilî daynin da ku jêbirin.