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氣凝膠的定義

氣凝膠的定義

發布日期:2019-10-23 作者: 點擊:

氣凝膠

氣凝膠,又稱為幹凝膠。當凝膠脫去大部分溶劑,使凝膠中液體含量比固體含量少得多,或凝膠的空間網狀結構中充溢的介質是氣體,表麵呈固體狀,這即為幹凝膠,也稱為氣凝膠。如明膠、阿拉伯膠、矽膠、毛發、指甲等。氣凝膠也具凝膠的性質,即具脹大作用、觸變作用、離漿作用。

定義

氣凝膠是一種固體物質形態,世界上密度最小的固體。密度為3千克每立方米。一般常見的氣凝膠為矽氣凝膠,早由美國科學工作者Kistler在1931年因與其友打賭製得。氣凝膠的品種很多,有矽係,碳係,硫係,金屬氧化物係,金屬係等等。aerogel是個組合詞,此處aero是形容詞,表示飛行的,gel顯然是凝膠。字麵意思是能夠飛行的凝膠。任何物質的gel隻要能夠經幹燥後除掉內部溶劑後,又可基本保持其形狀不變,且產物高孔隙率、低密度,則皆能夠稱之為氣凝膠。

氣凝膠

因為密度極低,現在最輕的氣凝膠僅有0.16毫克每立方厘米,比空氣密度略低,所以也被叫做“凍住的煙”或“藍煙”。由於裏邊的顆粒非常小(納米量級),所以可見光通過它時散射較小(瑞利散射),就像陽光通過空氣一樣。因此,它也和天空一樣看著發藍(如果裏邊沒有摻雜其它東西),如果對著光看有點發紅。(天空是藍色的,而黃昏的天空是赤色的)。由於氣凝膠中一般80%以上是空氣,所以有非常好的隔熱作用,一寸厚的氣凝膠適當20至30塊一般玻璃的隔熱功能。即便把氣凝膠放在玫瑰與火焰之間,玫瑰也會絲毫無損。氣凝膠在航天勘探上也有多種用途,在俄羅斯“和平”號空間站和美國“火星探路者”的勘探器上都有用到這種資料。氣凝膠也在粒子物理實驗中,運用來作為切連科夫效應的勘探器。位在高能加速器研究機構B介子工廠的Belle 實驗勘探器中一個稱為氣凝膠切連科夫計數器(Aerogel Cherenkov Counter, ACC) 的粒子鑒別器,便是一個最新的運用實例。這個勘探器運用的氣凝膠的介於液體與氣體之低折射係數特性,還有其高透光度與固態的性質,優於傳統運用低溫液體或是高壓空氣的作法。一起,其輕量的性質也是優點之一。

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