气凝胶史话——第五节,神话与误区(终章)

琐琐碎碎说了这许多,相信大家对气凝胶的印象也从一开始的激动与惊奇变得有些迷茫了。这样一种“神奇”的材料,为什么迄今没有在户外装备里得到广泛应用?还是我们对它的认识,存在着什么样的误区?

我们需要明白的是,实验室状态的“纯”气凝胶,和实际工业使用的气凝胶制成品(通常以保温毯的形式——Aerogel Blanket)是有着非常大的区别的。

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气凝胶史话——第四节,气凝胶在户外产品中的应用

非常抱歉,跳票这么久。subtrain2_full

上回说到了气凝胶的一些基本的物理特性,我们不无遗憾的看到,实验室形态的气凝胶固然有种种不可思议的特性,但是在量产后的气凝胶材料,为了保证加工和实际的应用,在有些特性,尤其是密度方面的优势被极大的丧失。这也就使得,气凝胶材料(尤其是Space Loft一类)目前主要还是应用在建筑、石油、交通等等行业作为保温材料,比如北京地铁奥运线的建设,就使用了Pyrogel® 6350作为电缆绝热材料,隔绝电机产生的大量热量。

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气凝胶史话——第三节,不可思议的材料

各位读者可能要问了,说了这么多,这气凝胶到底有什么特别的好处么? 优秀的保温材料并不少见,为什么气凝胶值得我们如此关注?

首先,气凝胶具有极好的保温性能。作为一种保温材料,自然其保温性能(准确的说,热绝缘性能)是首要考量的指标。下表列出了气凝胶和其他常见保温材料的热导率(k值,参见拙文k值,R值,U值和Clo——户外装备中常见的热物理量),k值越低,保温性越好。

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气凝胶史话——第二节,从太空人到普罗大众

到了20世纪80年代,由Arlon Hunt领导的劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley Laboratory)改进了生产工艺,包括用硅酸烷基酯和酒精来替代硅酸钠和硫酸,用液态二氧化碳来替代超临界干燥过程中的酒精。生产气凝胶变得更加安全了。

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气凝胶史话——第一节,神奇的果冻

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它的重量,只有同等体积空气的2.5倍。只要薄薄的一小片,就可以挡住煤气喷枪产生的过千度的高温。仅仅1克重就可以覆盖1200平方米的面积。

它是世界上最好的保暖材料之一,从阿姆斯特朗登月时的宇航服,到北京奥运会的管道保温,都离不开它的身影。

它被人称之为——凝固的烟(Solid Smoke)。

它就是我们这次的话题主角——气凝胶

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