气凝胶的导热系数测量

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气凝胶，是美国化学家Sterven．S．Kistler在1931年无意中发明的一种物质。由于密度仅为每立方厘米3毫克甚至更低，日前已经作为“世界上密度最低的固体”正式入选《吉尼斯世界纪录》

这种被称为“固态烟”的固态材料具有非常多的优良性能：它具有纳米结构（孔洞1～100nm，骨架颗粒为1～20nm）、表面积（最高可达800～1000m 2/g）、高孔洞率（可高达80%～99.8%）等特点。此外，气凝胶具有极低的固态热传导，以及气态热传导，在常温常压下热导率可以低至0.013W/(m•K)，是所有固态材料中隔热性能最好的一种。

气凝胶的独特结构和特性，使得气凝胶在力学、声学、热学、光学、化学、物理学等方面均有独特的优良性质，在保温绝热材料、隔音材料、红外线吸收材料、催化剂材料、环境保护材料等领域都有广泛用途，更成为航天探测中不可替代的材料，俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器都用它来进行热绝缘。

由于早期的气凝胶非常易碎和昂贵，所以主要在实验室里使用，直到60年代才重新引起人们的兴趣。到了70年代末、80年代，经过法国科学家Feichner以及美国劳伦兹伯克利国家实验室的Arlon Hunt等人不懈的努力，才获得了极大的发展，在90年代成为全球的研究热点。

当前气凝胶全球重点发展区域主要集中在美国、德国、英国，如美国的Nanopore公司、Aerojet公司以及德国的BASF公司、Hoechst公司也正在开展气凝胶的商业应用研究。其中，依托于强大的技术开发实力和新产品开发力度，美国的应用领域尤为突出和领先，在高性能气凝胶应用方面，美国已经成功应用于航空航天、新能源、建筑以及高级体育用品等方面。我国在气凝胶研究和开发方面尚属早期阶段，但随着国家扶持高新技术产业发展政策的不断出台，高性能气凝胶产业未来发展前景看好。

以下是利用TC3010测量得到的气凝胶粉末导热系数，从结果来看，不同工艺下样品的导热系数差异还是比较明显的，可以预计的是，随着研究的继续，我国的气凝胶制品一定能越来越好。

表1. 气凝胶的导热系数实验数据

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