与传统材料相比,可以用更轻的质量、更小的体积达到更好的效果,具有隔热、耐高温、降噪音、防爆、吸附、耐腐蚀、催化、透光、低介电常数等优点,可广泛应用于航天航空、军工、集成电路、化工、新能源等多个领域。
一、隔热、耐高温
由于近于无穷多纳米孔的存在,热流在固体中传递时就只能沿着气孔壁传递,无穷多的气孔壁构成了近于“无穷长路径”效应,使得固体热传导的能力下降到接近最低极限。不仅可以用于库房、冷藏室、特制帐篷等固定场所保温,还可以在战地指挥车、恒温运输箱、机车热源、精密仪器储存箱等移动场所隔热。 将气凝胶可以制作隔温性、强度、柔韧性能、延展性能等方面各有不同的气凝胶毡或布料,可以在装甲坦克飞机驾驶舱内衬、极限环境营地帐篷、锅炉热源保温、被褥服装、内衬头盔、军服冬装、消防服装等多个方面进行应用。
1、航天器舱体建筑材料,可以达到隔热、保温、防冲击、防辐射、防静电、防腐蚀的效果,还可以有效减少航天器自身重量;返回舱的外层涂料,实现返回大气层时隔热效果。
2、宇航服的制作,实现保温、防冲击、防辐射等效果。
3、星球探测车制造材料,外星探测设备精密部件保护(防辐射)。
4、吸附、捕获太空粒子。
同样的特性在军工领域, 气凝胶可应用于:
1、飞机、舰船(艇)、坦克、导弹等的外层材料(防辐射、吸收红外线和漫反射波,躲避探测实现隐形功能;屏蔽自身电子信号,实现反侦察。)、内部零件(防静电处理、绝热保温系统)、外部设备(控制舱玻璃、履带、轮胎等的防爆处理。)
2、气凝胶复合珍珠岩保温房屋、战机防弹机窝、复合纤维保温帐篷。
二、防爆
利用气凝胶该特性,我们可以把气凝胶应用于坦克、装甲、飞机、仓储、动力设施等需要隔爆的环境中。事实上,近几年来,外军已经开始逐渐将气凝胶应用在坦克、装甲车等重型机车中。气凝胶复合防弹衣、防红外线服装面料(隐形衣)等等
三、净化
气凝胶的吸附作用可体现为吸收、排斥、净化等形式。
以防毒面具为例,将气凝胶和防毒炭结合,利用气凝胶的纳米介孔结构使得结合后的防毒炭吸附作用大大提高,同时气凝胶稳定的化学性质使得其在作为催化剂载体非常有优势,各种性质的催化剂都可以使用,可根据需求制作多种用途的防毒面具。
四、降音降噪
气凝胶内部充满了两端开放并与表面相通的纳米孔,是一种较理想的超声探测器的声阻耦合材料和隐形材料。如果应用于军工领域,可实现飞机、舰船(艇)、坦克等的隔音降噪,尤其是潜艇的隔音降噪;移动、固定指挥所等军用设施的隔音降噪;还可以制造隐形涂料,用于隐形战机、飞行器等。
五、其他
气凝胶还可以用于超级计算机、卫星探测系统、电子控制系统等零部件的制造;延长铅酸电池(用于飞机、舰船(艇)、坦克等)的使用寿命。
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