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L'aérogel est une classe de matériaux, qui est un gel.
L'aérogel est une classe de matériaux, qui est un gel dans lequel la phase liquide est complètement remplacée par du gaz, résultant en substance a la plus faible densité, seulement une fois et demie supérieure à la densité de l'air, et plusieurs autres qualités uniques: dureté, transparence, résistance à la chaleur, conductivité thermique extrêmement faible et manque d'absorption d'eau.
Propriétés et avantages de l'aérogel
Aérogel, c'est quoi ce truc?
L'aérogel (du latin. aer - air et gelatus - congelés) sont une classe de matériaux, qui est un gel dans lequel la phase liquide est complètement remplacée par du gaz, résultant en substance a la plus faible densité, seulement une fois et demie supérieure à la densité de l'air, et plusieurs autres qualités uniques: dureté, transparence, résistance à la chaleur, conductivité thermique extrêmement faible et manque d'absorption d'eau.
Souvent aérogel appelée «fumée gelée» en raison de son apparence. En apparence, c'est comme de la fumée gelée. Au toucher , un aérogel ressemble à une mousse légère mais rigide, quelque chose comme de la mousse.
Aérogel est un arbre réseau de grappes de nanoparticules de 2-5 nm en taille, rigidement connectés les uns aux autres. Ce cadre est une petite partie du volume de 0.13% à 15%, tout le reste tombe sur les pores.
Aérogels sont une classe de matériaux mésoporeux.
Aérogels communs de nature différente: inorganique - à base de dioxyde de silicium amorphe (SiO2), et alumine (Al2O3), graphène (appelé aérographe), graphite (appelé aérographe), ainsi que des oxydes de chrome et d'étain, et organique - à base de polysaccharides, silicone, carbone. Selon la base des aérogels présentent des propriétés différentes. toutefois, il existe des propriétés générales communes à toute la classe de ce matériau.
Comme l'isolant thermique est réalisé sous forme de tapis, Rouleaux.
Propriétés et avantages de l'aérogel:
- haute porosité. 99.8% de l'air,
- a le record de la plus petite densité de solides - 1.9 kg / m3 est 500 fois moins que la densité de l'eau, et seulement 1.5 fois la densité de l'air (aérogel de silice)
un isolant unique. A une faible conductivité thermique: λ = 0,013 ~ 0,019 W /(m • K) (dans l'air à pression atmosphérique normale) inférieure à la conductivité thermique de l'air (0,024 W /(m • K) (aérogels de silice). Comme l'isolation 2 à 5 fois plus efficace que l'isolation traditionnelle
- le point de fusion est de 1200 ° C (aérogel de silice),
- l'aérogel est un matériau solide. Il peut supporter une charge de 2,000 fois son propre poids,
- a un module de Young bas,
- ne rétrécit pas, résistant à la déformation, a une haute résistance à la traction,
- la vitesse du son a la valeur la plus basse pour le matériau solide, ce qui est un avantage important dans le développement de matériaux d'isolation phonique. La vitesse du son en dessous de la vitesse du son dans les gaz,
- certains types d'aérogel sont un excellent sorbant. Elles sont 7-10 fois plus efficace que les matériaux de sorption modernes populaires
- est durable avec un matériau poreux. Le volume des pores à l'intérieur de l'aérogel dix fois le volume occupé par le matériau. Cette propriété permet l'utilisation d'aérogel d'une composition spécifique comme catalyseur dans des processus chimiques pour produire des composés organiques. D'autre part, sa grande capacité interne peut être utilisée pour le stockage sûr de certaines substances, par exemple, fusée carburant, oxydant,etc.,
- excellente résistance à l'eau. N'absorbe pas l'humidité,
- a une résistance à la chaleur et une résistance à la température élevées. Possède une large plage de températures de fonctionnement - de -200 ° C à +1000 (1200) ° C Sans perte conserve ses propriétés thermiques et mécaniques lorsqu'il est chauffé à au moins 1000 ° C,
- est un matériau non combustible. Peut également être utilisé pour la protection incendie de différentes conceptions
- transparent (aérogel de silice). A un indice de réfraction de la lumière de 1.1 à 1.02. Il est possible de produire différents types de verre,
- a une dureté suffisamment élevée,
- durabilité,
- respectueux de l'environnement et sans danger pour les humains et l'environnement
- a une surface interne spécifique élevée. C'est de l'ordre de 300-1000 m2 / g,
- la composition chimique de l'aérogel peut être ajustée facilement entrer dans la composition divers additifs, ce qui ouvre de nouvelles possibilités d'utilisation,
- résistant aux acides, alcalis, solutions,
- en même temps est un matériau fragile.
L'application de l'aérogel:
- recherche scientifique dans le domaine de la physique nucléaire,
- pour le son,
- pour l'isolation thermique des bâtiments, les structures, entrepôts, réfrigérateurs, pipelines, tuyaux, autres installations et équipements
- pour la protection incendie,
- St.
Innovation basée sur l'aérogel:
Alors les scientifiques ont créé un appareil pour collecter la chaleur solaire, qui est capable d'accumuler solaire énergie et fournir des températures élevées (plus de 200 ° C) même en hiver, à basses températures. Cette appareil peut remplacer le capteurs solaires. L'appareil fonctionne dans le passif mode et se compose de aérogel (couche supérieure) et noir absorbant la chaleur Matériel (couche inférieure). La lumière passant à travers une couche d'aérogel, chauffe la couche inférieure de la chaleur absorbant l'obscurité Matériel.
Les scientifiques ont proposé le concept de terraformer les régions individuelles des planètes: Mars, lune, Vénus, etc. en créant des dômes artificiels ou écrans à partir d'une couche d'aérogel en quartz d'une épaisseur de 2-3 cm, Un tel dôme ou écran de l'aérogel est capable de passer 95% de lumière visible, retardant ainsi à 99.5 % du rayonnement jusqu'à 60 % du rayonnement UV. Le dôme aidera à créer l'atmosphère serre effet, maintenir la température désirée.
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