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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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