气凝胶。材料表。应用。价格

关于气凝胶

气凝胶是一种合成的多孔超轻固体材料，从凝胶中提取，其中凝胶的液体成分被气体取代(在超临界干燥过程中)。气凝胶可以由多种化合物制成，但气凝胶的基本材料通常是硅。

总结

的名字	气凝胶
在STP阶段	固体
密度	10公斤/立方米
极限抗拉强度	0.08 MPa
屈服强度	N/A
杨氏弹性模量	平均绩点0.005
布氏硬度	N/A
熔点	1197°C
热导率	0.01 W /可
热容	1900 J / g K
价格	12美元/公斤

气凝胶的合成

硅气凝胶是最常见的气凝胶类型，也是研究和使用最广泛的气凝胶。它是硅基的，可以从硅胶或通过改进的Stober工艺派生。碳气凝胶是由纳米大小的颗粒共价结合在一起而成的。

气凝胶的应用

气凝胶的导热系数非常低，仅为0.013 W/m∙K。其密度也很低，约150kg /m3。这些都是显著的隔热性能。必须指出的是，气凝胶的热导率可能低于其所含的气体(空气的热导率约为0.025 W/m∙K)。这是由克努森效应引起的，即当包围气体的腔的大小与平均自由程相当时，气体的热导率降低。2004年，气凝胶绝缘产品的销售额约为2500万美元，到2013年上升到约5亿美元。这代表了当今这些材料最重大的经济影响。在建筑和建筑部门以及工业绝缘领域，用气凝胶解决方案取代传统绝缘的潜力是相当大的。美国国家航空航天局使用气凝胶捕获星尘号航天器上的太空尘埃颗粒。

气凝胶的力学性能

气凝胶强度

在材料力学中材料的强度它能承受施加的载荷而不发生失效或塑性变形。材料强度基本上考虑的是外部负载应用于一种材料及其结果变形或者材料尺寸的变化。在设计结构和机器时，重要的是要考虑这些因素，以便所选材料将有足够的强度来抵抗施加的载荷或力，并保持其原始形状。

材料的强度它能承受这种施加的载荷而不发生故障或塑性变形。对于拉应力，材料或结构承受倾向于拉长的载荷的能力称为极限抗拉强度(UTS)。屈服强度或者屈服应力是材料特性定义为材料开始塑性变形的应力，而屈服点是材料开始非线性(弹性+塑性)变形的点。在均匀杆的拉伸应力(应力-应变曲线)的情况下胡克定律描述杆在弹性区域内的行为。的杨氏弹性模量是在单轴变形的线性弹性状态下的拉应力和压应力的弹性模量，通常通过拉伸试验来评估。

参见:材料强度

气凝胶的极限拉伸强度

气凝胶的极限抗拉强度为0.08 MPa。

气凝胶屈服强度

气凝胶屈服强度是N / A。

气凝胶的弹性模量

气凝胶的杨氏弹性模量为0.005 GPa。

气凝胶的硬度

在材料科学,硬度是承受能力吗表面压痕（局部塑性变形),抓．布氏硬度试验是压痕硬度试验的一种，是为硬度试验而发展起来的。在布里奈尔测试中，球形压头在特定的载荷作用下被强行压入待测金属表面。

的布氏硬度值(HB)是载荷除以压痕表面积。印痕的直径用带有叠加刻度的显微镜测量。布氏硬度数的计算公式如下:

气凝胶布氏硬度近似为N/A。

参见:硬度的材料

气凝胶的热性质

气凝胶-熔点

气凝胶熔点为1197°C．

注意，这些点与标准大气压有关。一般来说,融化是一个相变从固相到液相的物质。的熔点一种物质的温度是发生这种相变的温度。的熔点也定义了固体和液体可以平衡存在的条件。对于各种化合物和合金，很难确定熔点，因为它们通常是各种化学元素的混合物。

气凝胶-导热性

气凝胶的导热系数为0.01W / (m·K)．

固体材料的传热特性是通过一种称为热的特性来测量的热导率， k(或λ)，以W / m。K．它是衡量一种物质通过一种材料传递热量的能力传导．请注意,傅立叶定律适用于所有物质，不论其状态(固体、液体或气体)，因此，它也被定义为液体和气体。

的热导率大多数液体和固体的密度随温度而变化。对于蒸汽，它也取决于压力。一般来说:

大多数材料几乎都是均匀的，因此我们通常可以这样写k = k (T)．y和z方向的热导率也有类似的定义(ky, kz)，但对于各向同性材料，热导率与传递方向无关，kx = ky = kz = k。

气凝胶-比热

气凝胶的比热是1900J / g K．

比热容，或比热容，物业是否与…有关内部能量这在热力学中非常重要。的强度性质c_v而且c_p定义为纯的，简单的可压缩物质的偏导数内部能量u (T, v)而且焓h (T, p)分别为:

其中下标v而且p表示微分过程中固定的变量。的属性c_v而且c_p被称为特定的加热(或热容)，因为在某些特殊条件下，它们把系统的温度变化与传热所增加的能量联系起来。它们的SI单位是J /公斤K或J /摩尔K．

其他材料的性质和价格

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