超临界气凝胶干燥设备(气凝胶常压干燥设备)

1. 气凝胶常压干燥设备

1、在“863”高技术强激光研究方面

纳米多孔材料具有重要应用价值，如利用低于临界密度的多孔靶材料，可望提高电子碰撞激发产生的X光激光的光束质量，节约驱动能，利用微球形节点结构的新型多孔靶，能够实现等离于体三维绝热膨胀的快速冷却，提高电子复合机制 产生的x光激光的增益系数，利用超低密度材料吸附核燃料，可构成激光惯性约束聚变的高增益冷冻靶。气凝胶纤细的纳米多孔网络结构、巨大的比表面积、结构介观尺度上可控，成为研制新型低密度靶的最佳候选材料。

2、在作为隔热材料方面

硅气凝胶纤细的纳米网络结构有效地限制了局域热激发的传播，其固态热导率比相应的玻璃态材料低2—3个数量级。纳米微孔洞抑制了气体分子对热传导的贡献。硅气凝胶的折射率接近l，而且对红外和可见光的湮灭系数之比达100以上，能有效地透过太阳光，并阻止环境温度的红外热辐射，成为一种理想的透明隔热材料，在太阳能利用和建筑物节能方面已经得到应用。通过掺杂的手段，可进一步降低硅气凝胶的辐射热传导，常温常压下掺碳气凝胶的热导率可低达0．013w/m·K，是热导率最低的固态材料，可望替代聚氨脂泡沫成为新型冰箱隔热材料。掺入二氧化钛可使硅气凝胶成为新型高温隔热材料，800K时的热导率仅为0．03w/m·K，作为军品配套新材料将得到进一步发展。

由于硅气凝胶的低声速特性，它还是一种理想的声学延迟或高温隔音材料。该材料的声阻抗可变范围较大(103—107 kg/m2·s)，是一种较理想的超声探测器的声阻耦合材料，如常用声阻匝Zp=1．5×l07 kg/m2·s的压电陶瓷作为超声波的发生器和探测器，而空气的声阻只有400 kg/m2·s。用厚度为l/4波长的硅气凝胶作为压电陶瓷与空气的声阻耦合材料．可提高声波的传输效率，降低器件应用中的信噪比。初步实验结果表明，密度在300 kg/m3左右的硅气凝胶作为耦合材料，能使声强提高30 dB，如果采用具有密度梯度的硅气凝胶，可望得到更高的声强增益。

在环境保护及化学工业方面。纳米结构的气凝胶还可作为新型气体过滤 ，与其它材料不同的是该材料孔洞大小分布均匀，气孔率高，是一种高效气体过滤材料。由于该材料特别大的比表而积．气凝胶在作为新型催化剂或催化剂的载体方而亦有广阔的应用前景。

3、在储能器件方面

2. 气凝胶的干燥

仅有0.16kg/m3，是密度最低的固态材料。

“气凝胶”是半固体状态的凝胶经干燥、去除溶剂后的产物，外表呈固体状，内部含有众多孔隙，充斥着空气，因而密度极小。2012年底，浙江大学的科学家们研制出了一种超轻材料，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅为0.16kg/m3，是空气密度的六分之一，也是迄今为止世界上最轻的材料。虽然看上去“脆弱不堪”，但“全碳气凝胶”在结构韧性方面却十分出色，它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原。此外，“全碳气凝胶”还是吸油能力最强的材料之一。现有的吸油产品一般只能吸收自身质量10倍左右的有机溶剂，而“全碳气凝胶”的吸收量可高达自身质量的900倍。

3. 气凝胶超临界干燥法

可以做成纺织品、服装保暖或者海军潜水服、宇航服等。

4. 气凝胶冷冻干燥

可以先溶胀一段时间，然后再冷冻解冻，冷冻干燥时间不要太长。经过冷冻解冻法制备的PVA水凝胶（1cm厚度）然后在经过冷冻干燥以后变得很薄了，没有保留原来的尺寸，第一次冷冻以后解冻后在溶胀一段时间 在进行第二个冷冻解冻循环是这样吗，那就增加水含量了，我也做了几个不同百分比的溶液。

5. 气凝胶常压干燥设备厂家

1、超级绝热材料

材料的热传导由气态传导、固态传导和热辐射传导决定。由于气凝胶材料具有纳米多孔结构,因此常压下气态热导率λg很小,真空下热传导由固态传导和热辐射传导决定。同玻璃态材料相比,纳米多孔材料由于高孔隙限制了稀疏骨架中链的局部激发的传播,使得固态热导率λs仅为非多孔玻璃态材料热导率的1/500左右。Nilsson等检测室温下气凝胶热导率为0.013~0.016W/(m·K),静态空气的热导率为0.024W/(m·K),即使在800℃的高温下其导热系数才为0.043W/(m·K),是目前隔热性能最好的固态材料。

（1）太阳能热水器

太阳能热水器及其他集热装置的高效保温成了能否进一步提高太阳能装置的能源利用率和进一步提高其实用性的关键因素。将纳米孔超级绝热材料应用于热水器的储水箱、管道和集热器，将比现有太阳能热水器的集热效率提高1倍以上，而热损失下降到现有水平的30%以下。

（2）在热电池上应用

可延长热电池的工作寿命,防止生成的热影响热电池周围的元器件。

（3）军事及航天领域

与传统绝热材料相比，纳米孔气凝胶超级绝热材料可以用更轻的质量、更小的体积达到等效的隔热效果。这一特点使其在航空、航天应用领域具有举足轻重的优势。如果用作航空发动机的隔热材料，既起到了极好的隔热作用，又减轻了发动机的重量。作为外太空探险工具和交通工具上的超级绝热材料也有很好的应用前景。

气凝胶在航天中的应用远不止这些，美国国家宇航局的“星尘”号空间探测器已经带着它在太空中完成了一项十分重要的使命———收集彗星微粒。

（4）工业及建筑绝热领域

在工业及民用领域纳米孔超级绝热材料有着广泛和极具潜力的应用价值。首先,在电力、石化、化工、冶金、建材行业以及其他工业领域，热工设备普遍存在。工业节能中,纳米孔超级绝热材料也起着非常重要的作用,其中有些特殊的部位和环境，由于受重量、体积或空间的限制,急需高效的超级绝热材料。

2、在催化剂以及催化载体方面的应用

气凝胶是一种由超微粒子组成的固体材料,具有小粒径、高比表面积和低密度等特点,使SiO2气凝胶催化剂的活性和选择性远远高于常规催化剂,而且它还可以有效减少副反应的发生。Kister制备出SiO2气凝胶后不久就指出，气凝胶因其高的孔隙率、比表面积和开放的织态结构,在催化剂和催化载体方面具有潜在的应用价值，但因小的热导率和低的渗透性影响了气凝胶在催化反应中的传热和传质，使其应用受到限制。

3、气凝胶在日常生活中的应用

利用气凝胶优异的隔热性能，人们制造了气凝胶作底衬的衣服，该衣服因穿着后让人感觉太热而一度被人投诉、下架。不少厂家为滑雪，登山运动员专门研制了从鞋垫到睡袋的一系列户外御寒用具。现在高端化妆品行业也将气凝胶添加到面霜等护肤产品中用作研磨剂。日化行业人们将气凝胶添加到牙膏中。利用其高比表面积，用作油墨打印中的添加剂扩大油墨微粒表面张力，增强吸附能力使得打印出来的图案更清晰、更逼真。利用其轻质高弹性，体育用品业应用气凝胶生产了网球拍等产品。

4、在电化学方面的应用

在电学性质方面，由于其具有低介电常数、高比表面积、高介电强度等特点，气凝胶有非常优越的表现。尤其是有机气凝胶和金属氧化物气凝胶，是非常优异的介电体，可用作高压绝缘材料，高速或超速集成电路的衬底材料，真空电极的隔离介质以及超级电容器。另外一个重要应用是利用碳气凝胶的导电性作为理想的高效的超电容器和电容消离子过程的电极材料；而有些金属氧化物气凝胶则显示出优越的超导性、热电性和压电性。Polystor 公司推出一种高性能的碳气凝胶电容器，称为“空气电容器”。其功率为4千瓦/千克，接近于电池的功率。美国海洋研究实验室的 Debra R.Rolison 及Celia Merzbacher 带领的小组通过在气凝胶凝胶前掺加其他成分制备出无污染的燃料电池。

5、储氢材料

氢能具有很高的热值，燃烧释能后的产物是水，对环境无污染，此外，氢能为可再生能源，不会枯竭，因而被誉为21世纪的绿色新能源。美国Lawrence Livermore国家实验室和伊利诺斯大学研究表明：炭气凝胶具有高比表面积、低密度、连续的网络结构且孔洞尺寸很小又与外界相通，具有优良的吸、放氢性能。美国能源部于2005年专门设立了机构，研究掺杂金属的炭气凝胶贮氢，并给予财政资助。

6、气体或者液体吸附

气凝胶还可以用作吸附材料，不如吸附CO2气体，吸附一些化学有毒蒸汽，吸附炸药废水等。

7、在其它方面的应用

SiO2气凝胶具有极高的比表面积和孔隙率,近年来被广泛应用于Cerenkov探测器中,以探测高能带电粒子和在太空中捕集陨石微粒的介质材料。SiO2气凝胶也曾一度被用于等离子体研究中作为惯性限制熔融试验体目标组分。因其具有低的表观密度和热导率,极好的耐高温性能,气凝胶作为高效隔热消音材料很有前途。

6. 气凝胶常压干燥设备流水线

常温常压下掺碳气凝胶的热导率可抵达0.013 w／mk，是目前热导率最低的固态材料

7. 气凝胶常压干燥设备有哪些

先做一个简单的科普：气凝胶是个什么东西。长得像果冻，摸起来手感像塑料泡沫，一捏就碎，抗压但不抗剪力。气凝胶是一种多孔的固体，非常非常轻，具有很好的隔热效果。我们实验室做的长这样：生产过程里，一般先制成醇凝胶（泡在乙醇或类似的溶剂里，湿的），然后干燥，液体消失，留下来的硅骨架之间形成九曲十八弯的纳米级别小孔洞。由于乙醇和二氧化硅之间近乎完美的润湿，被吸收的液体层和纳米级的孔隙半径这两个因素结合会导致巨大的毛细管力，所以常温常压的干燥会造成非常严重的骨架收缩和断裂。视觉效果上，就是成品有变形而且颜色不那么通透。做出来的东西我们管它叫做xerogel而不是aerogel。如果是水凝胶，可以用常压高温的方法干燥。然而中间步骤诸如从hydrogel到alcogel的溶剂交换都还是必要的，而且这样做出来的东西块比较小。接下来说重点：超临界干燥的好处在于避免了毛细作用

，所以能获得比较大块而且品相比较好（变形少）的气凝胶。直接超临界干燥的话，是先加压然后慢慢把温度提高到乙醇的临界温度之上，但这个操作有安全上的隐患：乙醇易燃。所以我们现在用的方法是把超临界的二氧化碳泵进反应釜，压强维持在大于二氧化碳和乙醇混合物的临界压强，最后可以得到骨架没有裂隙/坍塌而且比较大块的aerogel今年暑假正好在做这个项目，如果有兴趣的话可以保持联系多多交流喔。么么哒。Reference: Justin S. Griffin, Drew H. Mills, Martin Cleary, Ryan Nelson, Vincent P. Manno,Marc Hodes, Continuous extraction rate measurements during supercritical CO2drying of silica alcogel, Journal of Supercritical Fluids 94 (2014) 38–47