星光电脑为您整理了气凝胶的定义，还有什么是气凝胶和气凝胶是什么怎么制造的，下面一起来看气凝胶是什么怎么制造的吧。
气凝胶是什么?怎么制造的
气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体。密度为3千克每立方米。一般常见的气凝胶为硅气凝胶，其最早由美国科学工作者Kistler在1931年因与其友打赌制得。气凝胶的种类很多，有硅系，碳系，硫系，金属氧化物系，金属系等等。aerogel是个组合词，此处aero是形容词，表示飞行的，gel显然是凝胶。字面意思是可以飞行的凝胶。任何物质的gel只要可以经干燥后除去内部溶剂后，又可基本保持其形状不变，且产物高孔隙率、低密度，则皆可以称之为气凝胶。
气凝胶最初是由S.Kistler命名，由于他采用超临界干燥方法成功制备了二氧化硅气凝胶，故将气凝胶定义为：湿凝胶经超临界干燥所得到的材料，称之为气凝胶。在90年代中后期，随着常压干燥技术的出现和发展，90年代中后期普遍接受的气凝胶的定义是：不论采用何种干燥方法，只要是将湿凝胶中的液体被气体所取代，同时凝胶的网络结构基本保留不变，这样所得的材料都称为气凝胶。气凝胶的结构特征是拥有高通透性的圆筒形多分枝纳米多孔三位网络结构，拥有极高孔洞率、极低的密度、高比表面积、超高孔体积率，其体密度在0.003-0.500 g/cm-3范围内可调。（空气的密度为0.00129 g/cm-3）。
什么是气凝胶?
气凝胶是一种神奇的材料！它非常轻，即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将花蕊压弯。之所以如此轻是因为气凝胶的内部包含了许许多多细小的孔，这些孔的尺寸在纳米或微米尺度，所有孔的体积合起来占整个气凝胶体积的绝大多数，甚至可以达到99％以上。所以气凝胶是世界上已知的密度最低的人造固体材料，有“固态烟雾”（solid smoke） 之称。
随着研究的发展，气凝胶的定义也随之不断变化。最初，由湿凝胶经过特殊的超临界干燥获得的材料称之为气凝胶。随着干燥方法和气凝胶制备技术的发展，通过冷冻干燥、常压干燥、真空干燥等技术，也可以获得结构完整的轻质多孔材料。1998年Hüsing 和 Schubert等提出湿凝胶经过干燥、其凝胶网络和孔结构可以大部分保留的多孔材料都称之为气凝胶，这一定义更着眼于气凝胶材料本身的结构特征。随着其他新型气凝胶的开发，目前对其定义再作修改，认为以零维、一维或二维材料作为分散相的溶胶体系，通过连续或非连续的凝胶化手段获得凝胶后，再经干燥得到凝胶网络和孔结构高度保持的材料即为气凝胶。
凝胶的气凝胶
气凝胶（aerogels）没有明确而固定的定义，气凝胶通常是指以纳米量级超微颗粒相互聚集构成纳米多孔网络结构，并在网络孔隙中充满气态分散介质的轻质纳米固态材料。
美国斯坦福大学的S.S.Kistler首先用水玻璃通过溶胶-凝胶方法及超临界干燥技术制得SiO2气凝胶。
气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量，有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。这种新材料看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，不同成份的气凝胶可以承受不同的温度，常见的氧化硅气凝胶可以在绝对零度到650℃的范围内使用，有些类型的气凝胶最高能承受1400℃的高温。气凝胶的这些特性在航天探测上有多种用途。俄罗斯“和平”号空间站和美国“勇气号”火星探测器上，都用到了气凝胶材料。
气凝胶是吉尼斯世界纪录里最轻的固体。 （1）孔隙率很高，可高达99.8%；科学家们表示，因为它有数百万小孔和皱摺，所以如果把1立方厘米的气凝胶拆开，它会填满一个有足球场那么大的地方。它的小孔不仅能像一块海绵一样吸附污染物，还能充当气穴。研究人员认为，一些形式的由铂金制成的气凝胶能用于加速水解及氢的产生。这样的话，气凝胶就能用来生产以氢为基础的燃料。
（2）纳米级别孔洞(~20nm)和三维纳米骨架颗粒(2~5nm)；
（3） 高比表面积，可高达1000m2/g；
（4） 低密度，可低至0.003g/cm3。
（5）气凝胶独特的结构决定了其具有极低的热导率，常温下可以低至0.013W/(m·K)，比空气的导热系数还低。
（6）强度低，脆性大，由于其比表面积和孔隙率很大，密度很低，导致其强度很低。如SiO2气凝胶杨氏模量不到10MPa，抗拉强度只有16KPa，断裂韧度只有0.8kPa·m1/21)孔隙率很高，可高达99.8%；
气凝胶是什么?怎么制造的?
气凝胶，作为世界最轻的固体，已入选吉尼斯世界纪录，这种新材料密度仅为3.55千克每立方米，仅为空气密度的2.75倍；由于气凝胶中一般80%以上是空气，所以有非常好的隔热效果，一寸厚的气凝胶相当20至30块普通玻璃的隔热功能，即使把气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰也会丝毫无损。
气凝胶通常由溶胶凝胶过程和超临界干燥处理构成。在溶胶凝胶过程中，通过控制溶液的水解和缩聚反应条件，在溶体内形成不同结构的纳米团簇，团簇之间的相互粘连形成凝胶体，而在凝胶体的固态骨架周围则充满化学反应后剩余的液态试剂。为了防止凝胶干燥过程中微孔洞内的表面张力导致材料结构的破坏，采用超临界干燥工艺处理，把凝胶置于压力容器中加温升压，使凝胶内的液体发生相变成超临界态的流体，气液界面消失，表面张力不复存在，此时将这种超临界流体从压力容器中释放，即可得到多孔、无序、具有纳米量级连续网络结构的低密度气凝胶材料。
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