氣凝膠，是美國(guó)化學(xué)家sterven．s．kistler在1931年無(wú)意中發(fā)明的一種物質(zhì)。由于密度僅為每立方厘米3毫克甚至更低，日前已經(jīng)作為“世界上密度zui低的固體”正式入選《吉尼斯世界紀(jì)錄》
這種被稱(chēng)為“固態(tài)煙”的固態(tài)材料具有非常多的優(yōu)良性能：它具有納米結(jié)構(gòu)（孔洞1～100nm，骨架顆粒為1～20nm）、表面積（zui高可達(dá)800～1000m 2/g）、高孔洞率（可高達(dá)80%～99.8%）等特點(diǎn)。此外，氣凝膠具有極低的固態(tài)熱傳導(dǎo)，以及氣態(tài)熱傳導(dǎo)，在常溫常壓下熱導(dǎo)率可以低至0.013w/(m•k)，是所有固態(tài)材料中隔熱性能的一種。
氣凝膠的結(jié)構(gòu)和特性，使得氣凝膠在力學(xué)、聲學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等方面均有的優(yōu)良性質(zhì)，在保溫絕熱材料、隔音材料、紅外線(xiàn)吸收材料、催化劑材料、環(huán)境保護(hù)材料等領(lǐng)域都有廣泛用途，更成為航天探測(cè)中不可替代的材料，俄羅斯“和平”號(hào)空間站和美國(guó)“火星探路者”探測(cè)器都用它來(lái)進(jìn)行熱絕緣。
由于早期的氣凝膠非常易碎和昂貴，所以主要在實(shí)驗(yàn)室里使用，直到60年代才重新引起人們的興趣。到了70年代末、80年代，經(jīng)過(guò)法國(guó)科學(xué)家feichner以及美國(guó)勞倫茲伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的arlon hunt等人不懈的努力，才獲得了極大的發(fā)展，在90年代成為的研究熱點(diǎn)。
當(dāng)前氣凝膠重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域主要集中在美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)，如美國(guó)的nanopore公司、aerojet公司以及德國(guó)的basf公司、hoechst公司也正在開(kāi)展氣凝膠的商業(yè)應(yīng)用研究。其中，依托于強(qiáng)大的技術(shù)開(kāi)發(fā)實(shí)力和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)力度，美國(guó)的應(yīng)用領(lǐng)域尤為突出和，在高性能氣凝膠應(yīng)用方面，美國(guó)已經(jīng)成功應(yīng)用于航空航天、新能源、建筑以及體育用品等方面。我國(guó)在氣凝膠研究和開(kāi)發(fā)方面尚屬早期階段，但隨著國(guó)家扶持產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策的不斷出臺(tái)，高性能氣凝膠產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展前景看好。
以下是利用tc3010測(cè)量得到的氣凝膠粉末導(dǎo)熱系數(shù)，從結(jié)果來(lái)看，不同工藝下樣品的導(dǎo)熱系數(shù)差異還是比較明顯的，可以預(yù)計(jì)的是，隨著研究的繼續(xù)，我國(guó)的氣凝膠制品一定能越來(lái)越好。
表1. 氣凝膠的導(dǎo)熱系數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
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