Handige tips

Hoe maak je een aerogel

Pin
Send
Share
Send
Send


Aerogel is een extreem lichtgewicht materiaal met een zeer lage dichtheid en lage warmtegeleiding. Het is doorschijnend, maar het is vrij moeilijk om aan te raken. Aerogels worden meestal gemaakt met behulp van het superkritische droogproces, dus voor zelfbereiding van aerogel moet je een apparaat bouwen voor een dergelijke droging. Er zijn manieren om airgels te bereiden zonder een dergelijk apparaat te gebruiken, maar ze zijn minder betrouwbaar en het materiaal is dichter. In dit artikel vindt u informatie over beide bereidingsmethoden van aerogel.

Aerogel is een klasse van materialen die gel zijn.

Aerogel is een klasse van materialen die een gel is waarin de vloeibare fase volledig wordt vervangen door een gasvormige, waardoor de stof een record lage dichtheid heeft, slechts anderhalf keer hoger dan luchtdichtheid, en een aantal andere unieke eigenschappen: hardheid, transparantie, hittebestendigheid, extreem lage thermische geleidbaarheid en gebrek aan warmte wateropname.

Aerogel, wat is dit materiaal?

aerogel (van Lat. aer - lucht en gelatus - bevroren) - een klasse van materialen die een gel zijn waarbij de vloeibare fase volledig wordt vervangen door een gasvormige, waardoor de stof een record lage dichtheid heeft, slechts anderhalf keer hoger dan de dichtheid van lucht, en een aantal andere unieke kwaliteiten: hardheid, transparantie, hittebestendigheid, extreem lage warmtegeleiding en gebrek aan waterabsorptie.

niet zelden aerogel "bevroren rook" genoemd vanwege zijn uiterlijk. Qua uiterlijk lijkt het op bevroren rook. Om aan te raken aerogel lijkt op licht maar hard schuim, een soort schuim.

aerogel Het is een boomachtig netwerk van clusters van nanodeeltjes van 2-5 nm groot, star met elkaar verbonden. Dit raamwerk beslaat een klein deel van het volume van 0,13 tot 15%, de rest valt op de poriën.

aerogels behoren tot de klasse van mesoporeuze materialen.

Airgels van verschillende aard zijn wijdverbreid: als anorganisch - op basis van amorf siliciumdioxide (SiO2), aluminiumoxide (Al2O3), grafeen (aerographiet genoemd), grafiet (aerographiet genoemd), evenals chroom en tinoxiden, en organisch - op basis van polysachariden, siliconen, koolstof. Afhankelijk van de basis vertonen aerogels verschillende eigenschappen. Er zijn echter algemene eigenschappen die kenmerkend zijn voor de hele klasse van dit materiaal.

Hoe een warmte-isolator wordt gemaakt in de vorm van matten, rollen.

Eigenschappen en voordelen van aerogel:

- hoge porositeit. 99,8% lucht

heeft een record voor de laagste dichtheid in vaste stoffen - 1,9 kg / m³, het is 500 keer minder dan de dichtheid van water en slechts 1,5 keer meer dan de dichtheid van lucht (kwarts aerogels),

- een unieke warmte-isolator. Heeft een laag warmtegeleidingsvermogen - λ = 0,013

0,019 W / (m • K) (in lucht bij normale atmosferische druk) minder dan de warmtegeleiding van lucht (0,024 W / (m • K) (kwarts aerogels). Als verwarming is het 2-5 keer effectiever dan traditionele verwarmingstoestellen,

smeltpunt is 1200 ° C (kwarts aerogel),

- Aerogel is een duurzaam materiaal. Hij is bestand tegen een belasting van 2000 keer zijn eigen gewicht,

- heeft een lage Young's modulus,

- niet samendrukbaar, bestand tegen vervorming, heeft een hoge treksterkte,

de snelheid van geluidsvoortplanting is de laagste waarde voor vast materiaal, wat een belangrijk voordeel is bij het maken van geluidsisolatiematerialen. De snelheid van geluid erin is lager dan de snelheid van geluid in gassen,

- Sommige soorten aerogel zijn een uitstekend sorptiemiddel. Ze zijn 7-10 keer effectiever dan populaire moderne sorptiematerialen,

- is een stabiele poreuze stof. Het poriënvolume in de aerogel is tientallen keren groter dan het volume dat wordt ingenomen door het materiaal zelf. Deze eigenschap maakt het gebruik van aerogel van een bepaalde samenstelling als katalysator in chemische processen mogelijk om organische verbindingen te verkrijgen. Anderzijds kan de grote interne capaciteit worden gebruikt voor de veilige opslag van bepaalde stoffen, bijvoorbeeld raketbrandstof, oxidatiemiddelen, enz.,

- uitstekende hydrofobiciteit. Neemt geen vocht op

- heeft een hoge hittebestendigheid en hittebestendigheid. Het heeft een breed gebruikstemperatuurbereik van -200 ° C tot +1000 (1200) ° C. Behoudt verliesloos thermische isolatie en mechanische eigenschappen bij verhitting tot ten minste 1000 ° C,

- is onbrandbaar materiaal. Het kan ook worden gebruikt voor brandbeveiliging van verschillende ontwerpen,

- transparant (kwarts aerogel). Heeft een brekingsindex van licht van 1,1 tot 1,02. Het is mogelijk om er verschillende soorten glazen van te maken,

- heeft een voldoende hoge hardheid,

- milieuvriendelijk en veilig voor mens en milieu,

- heeft een groot specifiek oppervlak van het binnenoppervlak. Het is ongeveer 300-1000 m 2 / g,

- de chemische samenstelling van de aerogel kan worden aangepast, het is gemakkelijk om verschillende additieven aan de samenstelling toe te voegen, wat nieuwe mogelijkheden voor het gebruik ervan opent,

- bestand tegen zuren, logen, oplossingen,

- tegelijkertijd een breekbaar materiaal.

Aerogel Innovatie:

Dus wetenschappers creëerden zonnewarmte collector die in staat is om zonne-energie te verzamelen en hoge temperaturen (meer dan 200 ° C) te handhaven, zelfs in de winter, bij lage temperaturen. Dit apparaat kan zonnecollectoren vervangen. Het apparaat werkt in een passieve modus en bestaat uit een aerogel (bovenste laag) en warmte-absorberend donker materiaal (onderste laag). Licht dat door een laag aerogel gaat, verwarmt de onderste laag - warmte absorberend donker materiaal.

Wetenschappers stelden concept voor terraforming van afzonderlijke regio's van de planeten : Mars, Maan, Venus, enz. Door kunstmatige koepels of schermen te maken van een laag aerogel van kwarts van 2-3 cm dik. Zo'n koepel of scherm van aerogel kan tot 95% zichtbaar licht doorlaten, terwijl het tot 99,5% van de straling behoudt en tot 60% ultraviolette straling. De koepel helpt bij het creëren van een atmosferisch broeikaseffect door de juiste temperatuur te handhaven.

Opmerking: © Foto https://www.pexels.com, https://pixabay.com,

subnautica grafeen hoe maak je grafeen aerogel doe het zelf doe het zelf video wikipedia thermische isolatie het lichtste materiaal ter wereld
grafeen aerogel
aerosol kwarts koolstof hoe materiaal aerogel subnautiek maken Wikipedia productie van isolatie thuis koolstof bevroren rook siliciumdioxide
toepassing die het vlampunt van aluminiumoxide aerogels ontvangt
dichtheid gebruik inlegzolen van aerogelproductie in Rusland
aerogels van aluminium en titaniumoxiden
waarom de aerogel niet de sabnatische foto-eigenschappen presentatie-eigenschappen kleding samenstelling opstijgt
toepassing van tio2 aerogel in katalyse

Si (OH) ₄ SiO₂ + 2H₂O

Fase 3. De belangrijkste fase is superkritisch drogen in een autoclaaf. Onder invloed van hoge druk en temperatuur verlaat methanol de poriën van de aerogel en neemt vloeibare koolstofdioxide zijn plaats in. Maar hij is hier niet lang - met een verdere toename van druk en temperatuur zullen de poriën van de stof leeglopen. Aerogel is klaar.

Dit artikel is gepubliceerd in een tijdschrift.OYLA nr. 5 (33). U kunt zich abonneren op de gedrukte en online versieshier.

Bekijk de video: How To Make Graphene (September 2022).

Pin
Send
Share
Send
Send