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纳米气凝胶毡:创新材料的前沿应用与未来
纳米气凝胶毡:创新材料的前沿应用与未来

在材料科学领域,纳米技术的运用正推动着创新与变革。纳米气凝胶毡,一种由纳米级粒子制成的特殊材料,因其显著的性能和广泛的应用而备受关注。本文将详细介绍纳米气凝胶毡的特点、应用领域及未来发展潜力,为您揭示这一前沿材料的魅力。

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2023/11
《ACS Nano》:超级可拉伸、可压缩陶瓷气凝胶!适用于极端环境
《ACS Nano》:超级可拉伸、可压缩陶瓷气凝胶!适用于极端环境

相比传统的隔热材料,气凝胶的导热系数更低,具有更优异的隔热性能。作为一种可再生天然高分子聚合物,生物质成为制备气凝胶材料的理想原料。通过无机物杂化生物质聚合物复合气凝胶,在保证气凝胶优异的隔热保温特性的基础可提升其机械力学性能。中南大学蒋崇文、赵复兴团队介绍了一种生物质明胶(GA)基气凝胶共凝胶的制备方法及其隔热应用。该设计方法利用埃洛石纳米管(HNTs)提高气凝胶的力学强度和热稳定性,通过与聚乙烯亚胺(PEI)和(3-缩水甘油酯氧基丙基)-三甲氧基硅烷(GPTMS)化学交联和低温物理凝胶的共凝胶手段增强HNTs与GA的界面相互作用,结合冷冻干燥技术制备出低成本、环境友好的HNTs/GA复合气凝胶。在本设计方法中,共凝胶法使GA与HNTs之间形成均匀的化学键和氢键,HNTs在复合气凝胶中表现出良好的分散性和相容性。下图展示了该材料的制备过程、机械力学性能以及隔热性能等。

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2023/11
科学家设计新型气凝胶能够实现可切换的热调节
科学家设计新型气凝胶能够实现可切换的热调节

辐射调节被认为是直接、高效、有前途的方式,通过吸收输入的阳光调节内部环境温度,进而实现节能。辐射调节在较大程度上取决于物理/化学改性和合成的材料、合理的结构设计和有效的功能配合。而生物相容性和多功能性对材料要求颇高。复杂的制备工艺和多层结构设计限制了辐射调控材料的发展及其应用。为此,合理设计和制造热调节材料至关重要,可通过可调节的物理或化学结构显著提高冷却或加热性能。

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2023/11
可承受1300℃高温,轻质、柔性和可赋形的陶瓷气凝胶材料
可承受1300℃高温,轻质、柔性和可赋形的陶瓷气凝胶材料

航空航天、建筑和人类日常生活中极端环境是普遍存在的,因此开发有效的热管理解决方案是非常有必要的。为了应对这一挑战,人们开发了各种隔热材料,包括玻璃纤维,木材,硅酸盐,泡沫,真空隔热板(VIP)和气凝胶等系列材料。气凝胶已成为最有前途的绝缘材料,由于其具有大孔隙体积和孔隙率的高多孔结构,因此具有超低导热性和超低密度。二氧化硅和氧化铝气凝胶是几十年前开发出来的,由于其特殊的防火和耐高温性能,在航空航天和建筑中得到了极大的关注和应用。然而,这些无机氧化物气凝胶具有固有的脆性和易受极高温度(EHT)的影响,限制了它们的实际应用。为了克服这些挑战,人们进行了大量的研究,以提高极高温(EHT)环境下气凝胶的热稳定性和机械性能。尽管一些陶瓷气凝胶具有耐高温(1300 - 1600℃)和优异的隔热性能,但它们可能不完全符合受保护的基板,限制了它们在极端环境中的应用潜力。因此,耐高温性、超保温性、机械稳健性和高柔韧性仍然是陶瓷气凝胶在恶劣环境中实际应用的关键挑战。

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2023/11
技术前沿|气凝胶在锂电池热管理阻燃隔热中的应用
技术前沿|气凝胶在锂电池热管理阻燃隔热中的应用

如今,热失控是动力电池安全事故的主要原因。高能量密度下,由于电池批4155娱乐恢滦浴⒉牧献陨砣任榷ㄐ浴⒌绯馗髯榉旨浼嫒菪砸约暗缃庖焊叨纫兹夹缘榷蓟岬贾碌绯仄鸹鸹虮ā

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2023/03
气凝胶保温涂料现状及未来发展方向
气凝胶保温涂料现状及未来发展方向

气凝胶是一种内部网络结构充满气体,外表呈现固体状密度极低的多孔材料。它的网络结构一般是由相互交联的纳米颗粒所组成,其中颗粒内部的孔隙主要是微孔,颗粒与颗粒之间则大多是2nm 上的中孔或大孔。因其密度极低(3kg/m3),曾获得吉尼斯纪录“世界上最轻的固体”称号。气凝胶作为一种纳米多孔结构材料的固体新材料,具有超轻、隔热、透明、保温、防火等优异特性。

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2022/12
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