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氣凝膠自從1931年提出以來(lái)就因其的特性而受到關(guān)注,如表面積(低至100 m2g –1),-導(dǎo)熱率(低至12 mw m –1 k –1)和-體積密度(1.2×10 –4 g cm –3)。目前,由二氧化硅制備的氣凝膠已經(jīng)成功地商業(yè)化,全球市場(chǎng)每年增長(zhǎng)。由其他材料(粘土、石墨烯、碳納米管以及這些材料與二氧化硅的復(fù)合材料)制備的氣凝膠正在研究中,并有望在未來(lái)使用。
具有-密度的氣凝膠必須滿-下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn):(i)溶液中的前驅(qū)物濃度低;(ii)建立3d網(wǎng)絡(luò)的多孔結(jié)構(gòu);(iii)流體去除過程中的穩(wěn)定性而不破壞結(jié)構(gòu);(iv)前體之間的交聯(lián)。由交聯(lián)分子前體組成的氣凝膠在基質(zhì)中保持孔結(jié)構(gòu)具有挑戰(zhàn)性。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),納米和微米大小的顆粒通常在氣凝膠制造過程中用作致孔劑,以增加孔徑/孔隙率,降低密度。但是,在這些材料的制備過程中,諸如異質(zhì)粒度分布,機(jī)械強(qiáng)度損失以及熱傳導(dǎo)和耗散之類的問題仍然是挑戰(zhàn)。
到了20世紀(jì)70年代后期,法國(guó)科學(xué)家泰希納等人在尋求一種能儲(chǔ)存氧氣及的多孔材料的過程中,發(fā)展了氣凝膠的制備技術(shù)。由于找到了一種-的二氧化硅氣凝膠合成工藝,從而使得氣凝膠科學(xué)向前跨越了一大步.到了20世紀(jì)90年代,由于有機(jī)氣凝膠和碳?xì)饽z的誕生,以及德國(guó)科學(xué)家對(duì)氣凝膠在力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、聲學(xué)等方面的深入研究,為氣凝膠的應(yīng)用提供了技術(shù)支撐。-是美國(guó)航空航天局(nasa)對(duì)氣凝膠的-,讓氣凝膠的發(fā)展迎來(lái)了一個(gè)新的機(jī)遇。
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