Aerogel: cham ekstraòdinè yon materyèl majik
Nan 650 degre, zam flanm dife a ap kontinye flite flanm dife, men li pa ka limen yon kokiy katon ki kouvri espesyalman; Se sèlman separe pa yon kouch fim, men an bourade sou tab la cho cho ase nan "kwit", men li ka sèlman santi yon ti kras chalè; Li fòme yon "fim pwoteksyon" envizib sou men an ki pèmèt dlo a "pop" nan yon moman... Tout bagay sa a se tankou "syantifik majik" fenomèn, tout soti nan yon nouvo materyèl ki kenbe plis pase yon douzèn Guinness World Records - aerogel.
Pou ba ou yon sans plis entwisyon nan bèl bagay yo nan aerogel, an n fè kèk eksperyans konparezon. Premyèman, materyèl èrgel nan menm epesè a ak materyèl izolasyon tradisyonèl la (tankou rockwool, silikat, elatriye) yo mete nan de chanm ki idantik wo-tanperati anviwònman an, tanperati a ki mete nan 650 degre. Chanjman tanperati deyò de materyèl yo te kontwole an tan reyèl lè l sèvi avèk yon tèmik imaj pandan menm peryòd 1-èdtan. Ou pral wè ke tanperati deyò a nan materyèl tradisyonèl la monte rapidman, epi li pa lontan anvan gen deformation, lafimen, elatriye, pandan y ap tanperati deyò nan materyèl la èrgel diman chanje anpil, epi li toujou kenbe ba. Sa a konplètman montre ke èrgel a byen lwen depase pwopriyete yo izolasyon tèmik nan materyèl tradisyonèl yo.
Gade kontras ant èrgel ak sibstans solid komen (tankou metal, bwa, elatriye). Si w chwazi yon moso metal ki gen menm volim ak dra izolasyon èrgel a epi peze li separeman, w ap jwenn ke pwa èrgel la pi lejè pase sa ki nan blòk metal la, ki mete aksan sou karakteristik ki trè lejè nan aerogel la. Lè sa a, yo mete yo ansanm sou yon plak chofaj mete sou 200 degre. Pandan pwosesis chofaj la, sèvi ak yon tèmomèt pou mezire konbyen vit tanperati a monte sou sifas de sibstans yo, ak rezilta yo pral sipriz ou. Tanperati sifas metal la monte rapidman, pandan y ap tanperati sifas èrgel la monte trè dousman, ki montre ekselan kapasite izolasyon tèmik aerogel la, nan kontras sevè, pou ou ka santi majik èrgel la pi pwofondman.
Kenbe yon flanm dife flite zam nan yon tanperati ki rive jiska 650 degre, vize nan yon kokiy katon òdinè, ak nan yon moman, koki papye a pral boule, flanm dife a ap gaye rapidman, epi koki a katon ap redwi a sann nan sèlman apeprè. 20 segonn.
Sepandan, lè koki a katon te kouvwi ak yon kouch mens nan "penti majik" transparan (sa vle di pwodwi ki gen rapò ak èrgel) epi ankò boule ak yon zam 650 degre flanm dife, sitiyasyon an te byen diferan. Fwa sa a, koki a katon pa t 'sèlman limen, men prèske pa gen okenn tras nan flanm dife a te vizib, kite sèlman yon kouch poud blan granulaire sou sifas li yo. Si ou manyen do papye a, ou pa ka santi chalè a ditou. Dapre anplwaye a, nan yon anviwònman tanperati ki wo nan 650 degre, li ka kenbe tèt ak boule pou plis pase 3 èdtan san yo pa domaje.
Nan eksperyans sa a, chalè a nan flanm dife a te eseye anvayi koki an katon, men kouch èrgel la aji kòm yon baryè endèstruktibl, san pitye kenbe chalè a deyò. Katon an katon ka san danje antoure pa flanm dife, tankou si pa majik, ki se yon demonstrasyon rete vivan nan pwopriyete yo etonan izolasyon tèmik nan aerogel.
Dezyèm "majik la" gen pou wè ak dlo. Nan yon sèl tank, yon kouch "poud majik" ki pa fonn (patikil aerogel) byen fèm sispann pi wo a dlo a. Repòtè a te rive nan poud lan anba a, epi imedyatman te santi ke tout men an te tranpe ak dlo. Men, lè li rale men l, li te sezi wè pa t gen yon gout dlo ladan l. Imedyatman, men sa a te mete nan lòt pisin anpil fwa, oswa menm lave dirèkteman ak dlo, ak tout men an toujou te sanble yo dwe vlope nan yon "fim pwoteksyon" envizib ki ta ka "pop" tout dlo a.
Pwopriyete dlo-repellant sa a nan èrgel se akòz pwopriyete espesyal sifas li yo. Mikwostrikti li yo fè li difisil pou molekil dlo kole ak li, epi olye li fòme ti gout ki tonbe, menm jan ak efè pwòp tèt ou netwayaj sou sifas fèy lotus la.
Èske ou ka kwè ke yon men moun ka manyen yon objè ki pi wo a 100 degre san yo pa boule?
Twazyèm "majik la" konsantre sou "chalè." Nan yon tab cho ki ka fè dlo frèt bouyi ak vaporize imedyatman, gaye yon kouch "fim majik" (papye izolasyon aerogel), repòtè a nève bourade men l 'sou li, ak etonan, sèlman te santi yon ti kras chalè.
Teknoloji: Rechèch ak devlopman nan metòd preparasyon dirijan nan mond lan
Dèyè sa yo etonan "penti majik", "poud majik" ak lòt "majik", an reyalite, yo soti nan yon kalite Guinness World Records ki gen plis pase 10, ak magazin Syans fè lwanj kòm "materyèl la majik ki ka chanje mond lan" - aerogel.
Yon nouvo enjenyè sipò endistri materyèl nan Coon te di repòtè yo ke airgel se materyèl solid ki pi lejè li te ye nan mond lan kounye a, epi li se tou materyèl solid ki pi ekselan nan mond lan ak izolasyon tèmik ak pèfòmans pwoteksyon dife.
Ki sa ki fè èrgel tèlman etonan? Enjenyè a eksplike ak analoji nan "sirèt koton."
Enjenyè yo te note ke relasyon ki genyen ant èrgel la ak sab la (sitou silica) te sanble ak relasyon ki genyen ant gimov ak sik blan. Izolasyon tèmik li yo ak pwopriyete rezistan flanm dife yo tèlman ekselan paske nan egzistans la nan twou nanokal anpil nan estrikti molekilè li yo, ak yon porosite ki gen plis pase 95%. Twou nanokal sa yo se tankou yon "labirent izolasyon chalè" nan mond lan mikwoskopik, kote chalè a toujou ap reflete ak gaye pandan li vwayaje, sa ki fè li difisil pou fè fèt san pwoblèm, se konsa ke konduktiviti tèmik nan èrgel la trè ba, epi li ka reyalize. yon efè izolasyon tèmik ki sanble ak sa ki nan yon vakyòm. "Tou yo nan gimov la vizib nan je toutouni, tandiske twou yo nan èrgel la se nanokal, 1,000 fwa pi piti pase dyamèt yon cheve imen."
Malgre pwopriyete ekselan yo, aerogel yo difisil pou jwenn.
Preparasyon tradisyonèl airgel mande yon metòd "supercritical siye pweparasyon", ki dwe pwepare pandan plizyè jou anba tanperati anwo nan syèl la ak pwesyon. Sa a mennen nan anpil pwoblèm tankou pri D 'ekipman segondè, koule pwosesis konplèks, emisyon polisyon grav, elatriye, ki fè pri pwodiksyon li yo rete wo. Se poutèt sa, pwodwi èrgel yo sitou itilize nan domèn kle tankou ayewospasyal.
Nan sans de sitiyasyon sa a, ekip inovasyon ki te dirije pa Xie Yi, akademisyen nan Akademi Syans Chinwa a ak pwofesè nan University of Syans ak Teknoloji nan Lachin, apre dè dekad nan efò san rete, te devlope endepandamman metòd dirijan preparasyon èrgel nan mond lan - " pwoteksyon anviwònman èrgel presyon atmosferik metòd siye". Metòd sa a ka redwi anpil pri preparasyon aerogel, ankouraje endistriyalizasyon pwodwi èrgel plis san pwoblèm, epi fè yo reyèlman antre nan lavi chak jou nou an.
Aplikasyon: Bati yon "rad dife"
Nan jaden an nan konstriksyon, aplikasyon an nan èrgel te reyalize rezilta remakab. Pou egzanp, nan yon gwo bilding komèsyal, konsomasyon enèji anyèl pou refwadisman ak chofaj se byen gwo lè izolasyon èrgel pa itilize, ak depans elektrisite konte pou yon pwopòsyon enpòtan nan depans fonksyònman. Apre modifikasyon nan materyèl izolasyon èrgel, atravè siveyans rijid konsomasyon enèji ak estatistik, li jwenn ke konsomasyon enèji anyèl la nan refwadisman ak chofaj redwi anpil, epi depans elektrisite ki koresponn lan redwi tou siyifikativman.
Nivo konsomasyon enèji siyifikativman pi ba pase bilding komèsyal ki sanble nan vwazinaj la ki pa sèvi ak izolasyon èrgel, ak ekonomi enèji yo evidan.
Sa a se sitou akòz pèfòmans nan ekselan nan penti izolasyon bilding èrgel. Li sèlman bezwen yon kouch mens nan 2 a 5 mm reyalize efè a tanperati konstan nan 40 a 60 mm materyèl izolasyon òdinè, kidonk diminye konsomasyon enèji nan sal la pa plis pase 30%. Kapasite izolasyon trè efikas sa a pa sèlman sove depans fonksyònman konsiderab pou pwopriyetè bilding yo, men tou, fè yon kontribisyon pozitif nan diminye konsomasyon enèji an jeneral nan sektè konstriksyon nan yon kontèks defans sosyete a nan konsèvasyon enèji ak rediksyon emisyon.
Zhejiang Runfew New Material co, Ltd te jwe yon wòl endispansab nan pwosesis sa a. Pwodwi seri ak anpil atansyon devlope èrgel li yo kontinye enjekte nouvo vitalite nan jaden an nan konsèvasyon enèji bilding, ede plis bilding reyalize izolasyon efikasite segondè, epi ekonomize enèji ak rediksyon konsomasyon, epi fè èrgel materyèl sa a majik jwe yon pi gwo valè nan jaden an nan konstriksyon.