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氣凝膠的隔熱原理是什么 氣凝膠耐溫多少度

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摘要:氣凝膠是新一代高效節能隔熱材料,與其它傳統隔熱材料隔熱性能相比,氣凝膠導熱率最低,隔熱效果優勢明顯。因為其出色的絕熱性能,氣凝膠在油氣、新能源電池、建筑保溫領域有廣闊的應用。氣凝膠的隔熱原理是什么?氣凝膠耐溫多少度?下面來了解下。

一、氣凝膠的隔熱原理是什么

氣凝膠的隔熱原理是其獨立的結構帶來的無窮遮擋效應無對流效應、無窮長疏松路徑效應。

1、無窮遮擋效應

氣凝膠的氣孔為納米級氣孔且氣凝膠自身具有極低的密度,氣凝膠內的氣孔趨于“無窮多”,每個氣孔壁都具有遮熱板的作用,因而產生近于“無窮多遮熱板”效應,使熱輻射降到最低。

2、無對流效應

氣凝膠納米材料中的氣孔直徑小于70nm,氣孔內的空氣分子就失去了自由流動的能力,處于近似真空狀態,無法進行熱對流。

3、無窮長疏松路徑效應

氣凝膠的密度極低、比表面大且體積骨架疏松,氣凝膠有無窮多的納米氣孔,熱量在氣凝膠固體材料中沿著氣孔壁傳導,有無窮多的氣孔壁構成“無窮長疏松的路徑”效應,使固體熱傳導的能力下降到接近最低極限。

二、氣凝膠耐溫多少度

氣凝膠是一種乳白色的固體材料,內部空間呈納米級網狀孔隙結構,填充介質是空氣。熱傳導中導熱系數最小的就是空氣,再加上氣凝膠內部的特殊結構,使導熱性能進一步下降,所以它是絕佳的隔熱材料,一塊一厘米厚的氣凝膠,相當于10塊普通玻璃的隔熱效果。而且氣凝膠密度低質量輕,目前最輕的氣凝膠空氣含量達99%以上,幾乎跟空氣的重量沒有區別。這些特殊結構的空氣對陽光散射比較小,所以氣凝膠在陽光下就像藍色的煙霧,一陣風就能把它吹走。

氣凝膠貌似“弱不禁風”,其實非常堅固耐用,它可以承受相當于自身質量幾千倍的壓力,最高能承受1400攝氏度的高溫。由于具備這些特性,氣凝膠便成為航天探測中不可替代的材料,俄羅斯“和平”號空間站和美國“火星探路者”探測器都用它來進行熱絕緣。

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