关于气凝胶及其户外应用的一些问题

爱水电

本论坛好已经有好几个帖子涉及到气凝胶问题，大家对气凝胶也普遍有较高的期待。水电对气凝胶很早就关注了，今天说说自己对气凝胶相关的一些看法:

1 关于八卦式的科普宣传
这个很要命！那些吸引眼球的测试其实说明不了太多的问题，就像有些直销产品所做的实验那样。手拿喷枪熔金粒和手捧一个外表冷却内心炽热的低密度材质的火球只是看起来比较炫而已，这类的演示科技馆里面多的是...

2 关于气凝胶密度
气凝胶的最低密度号称可以做到每升一克，不过这个我不确定，但至少前几年的每升三点几克的数据肯定是有文献记载的。无论实验室中的理想数据如何，也不论目前所应用的气凝胶实用隔热产品的密度也仍然比较低，但比起实验室理想数据来都还是比较高的。每升10－50克的材料已经被认为是很理想的了，而实际应用上则会达到100克以上！水电目前可能拿到的样品最低可以保证密度小于每升180克，很可能会接近每升150克。有些同学可能不明白这个密度是一个什么概念，可以想象一下，任何一种真正能达到800蓬松度的羽绒在自然蓬松状态下每升只有不到1克的重量！

3 关于隔热值的问题
似乎这个问题离我们比较近，有数据表明，如果做成一英寸厚的隔热材料，气凝胶的R值大约是10，克罗值可以超过11（一英寸厚的真空隔热板克罗值大约是45，某些发泡树脂可超过8），假如把现有气凝胶材料做成180厘米长，51厘米宽的常规防潮垫的话，重量也会达到几公斤的水平！我们记得Exped的那宽款羽绒充气垫子吗？虽然厚度大一些，克罗值也基本在这个水平上，而重量却要小很多。如果把羽绒填充量增加一倍或两倍，则克罗值则可以远远超出。

4 关于应用领域
气凝胶对于户外来说似乎还是一个冷冰冰的材料而已，本身透气性极为有限，因为制造上的难度瓶颈，注定了这种产品在户外使用起来不方便，既不超轻，也不会舒适，市场上已经上市的服装和鞋类也只是为赶时髦而昙花一现的产品而已。不过现在人们已经很务实，主要把目光放在工业保温、吸附净化、节能建材和电子元器件开发等方面。随着成本的下降，如果你家里的冰箱用了气凝胶充当隔热材料，那也是在意料之中的事情。关于气凝胶的性能和应用前景具体如何，大家只要了解到它的高孔隙率、低密度、低导热系数、高吸附性、高比表面积和低介电常数这些特点就不难把握了，就像钛金属在户外的应用一样，你只要了解了钛金属的基本性能就不会盲目追求它的产品了，也不会被它的保健品所迷惑。

5 总的评价
总的来说，这种气凝胶材料还是一个相当不错的材料，也仅仅是一种新材料而已，人们不要去迷信，只要把握住它的特点，就会做到物尽其用。

[ 本帖最后由 爱水电 于 2008-11-21 03:30 编辑 ]

faintty

现在都有用气凝胶的衣服了？

mc鲁迅

踹下神坛啊

dacong

原帖由 <i>faintty</i> 于 2008-11-21 05:00 发表<br />
现在都有用气凝胶的衣服了？

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boss好像做过

彩云指南

现在看见什么高精尖，我都觉得要好好考虑一下到底是不是忽悠了。

soarrow

原帖由 <i>彩云指南</i> 于 2008-11-21 11:19 发表<br />
现在看见什么高精尖，我都觉得要好好考虑一下到底是不是忽悠了。

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要是一直都只有消息，不见动静，，，多半就是忽悠了~~~~

彩云指南

原帖由 <i>soarrow</i> 于 2008-11-21 11:21 发表<br />
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要是一直都只有消息，不见动静，，，多半就是忽悠了~~~~

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这不一定，现在js多，听见个啥马上跟进，纳米就是最好的例子

痛苦的小猪

水电，有数据错了吧
“任何一种真正能达到800蓬松度的羽绒在自然蓬松状态下每升只有不到1克的重量！”

干空气密度为1.29千克/米3

ty47

套水袋水管的那个东东吧

faintty

原帖由 <i>dacong</i> 于 2008-11-21 09:07 发表<br />
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boss好像做过

Hugo Boss?
orz....

天山马贼

800FP的羽绒密度应该是28.4/(2.54^3 * 800/1000)  ~ 2.2g/L

天山马贼

hugo boos,brunton，噢，当然还有NASA，都做过Aerogel衣服
Vasque有Aerogel鞋
Aerogel鞋垫也很多
Pacific Outdoor有Aerogel防潮垫
Slumberjack做过Aerogel睡袋

痛苦的小猪

原帖由 <i>天山马贼</i> 于 2008-11-21 13:18 发表<br />
800FP的羽绒密度应该是28.4/(2.54^3 * 800/1000)&nbsp;&nbsp;~ 2.2g/L

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那填充状态的时候密度是多少啊？

天山马贼

you ask me, me ask who?

爱水电

原帖由 <i>痛苦的小猪</i> 于 2008-11-21 12:41 发表<br />
水电，有数据错了吧<br />
“任何一种真正能达到800蓬松度的羽绒在自然蓬松状态下每升只有不到1克的重量！”<br />
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干空气密度为1.29千克/米3

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没错啊,实际称重就是这样的,羽绒周围的空气重量是称不出来的.
水电公司羽绒标准样品都是以1.1克为一单位的,装在2升容量的细高容器中,很多样品都超过1.3升...

爱水电

原帖由 <i>天山马贼</i> 于 2008-11-21 13:18 发表<br />
800FP的羽绒密度应该是28.4/(2.54^3 * 800/1000)&nbsp;&nbsp;~ 2.2g/L

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这个数据很容易算出来,但你注意到水电说的是自然蓬松度,就是在不施加重力的情况下的自然蓬松程度!
标准蓬松度的检测不是羽绒的自然蓬松度,而是将28.4克的羽绒放入圆筒内,上压一定重量的金属盖板自然降落后静止一分钟后的体积读数.当然不是搞羽绒的人员是很难明白这些细节的...
具体给你一个数据,按照上面我公司的那个留样标准,WM的800Fill可以超过1.4升,Yeti860Fill超过1.5升,而国内某品牌800Fill也接近1.3升,水电的在这里就先不说了...

补充一句:蓬松度测试仪上面的那块铝制压板重量高达68.4克,是被检验样品的2.4倍,自然会有较大的压缩度.

[ 本帖最后由 爱水电 于 2008-11-21 16:01 编辑 ]

爱水电

原帖由 <i>痛苦的小猪</i> 于 2008-11-21 14:55 发表<br />
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那填充状态的时候密度是多少啊？

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填充状态的超轻睡袋密度一般比较接近标准蓬松度!

dreamerz

我对误导人的文章也很反感，以前很多帖子都是出于要纠正这些东西发的。

痛苦的小猪

原帖由 <i>爱水电</i> 于 2008-11-21 15:13 发表<br />
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没错啊,实际称重就是这样的,羽绒周围的空气重量是称不出来的.<br />
水电公司羽绒标准样品都是以1.1克为一单位的,装在2升容量的细高容器中,很多样品都超过1.3升...

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这句话之前你使用了密度这个概念，呵呵

leonhlh

二氧化硅气凝胶这个问题我也在网上搜索过。由于我不是学化学物理的，所以只能以中学水平理解这些东西。不过我想大多数人跟我差不多吧。

理想状态下的二氧化硅气凝胶是密度很轻，很低的热传导。但是实验室状态到实际应用一般都是有很大差别的。阿里巴巴上可以搜索到很多二氧化硅气凝胶的供应商，产品的形态也比较多，有已经做成板材用于隔热的产品，也有二氧化硅气凝胶粉末或者。我没找到过胶体。
粉末型给的数据如下：

分亲水型和疏水型两种

粒度：８０－１５０纳米

比表面：５００－８００平米／克

孔隙率：９０％以上

密度：２０－１５０千克／立方米

孔直径：３纳米


我推断是因为在产品生产阶段不可避免需要加入其他成分才能维持材料的物理性能，比如拉伸度等等。所以并不能达到实验室那种科幻级别的密度。

一块垫子体积（大概值，波纹蛋槽之类的忽略不计）180*50*2=18000cm^3=18L，那么以150G/L的密度来算，确实太重。
但是我们并不需要R值10那么高的垫子。不知道把气凝胶加入到普通垫子中会不会帮助提高发泡垫的隔热性能。

还有一点比较重要就是应该将二氧化硅气凝胶做的类似纤维的填充材料。如果做成板子应该相当于把二氧化硅气凝胶颗粒压实了。如果你把羽绒也压死，密度也不会轻。thinsulate这类材料其实跟尼龙大同小异尼龙，但是都做成了蓬松的纤维，一整块尼龙也很重吧。所以应该是在具体材料成行上有一些需要研究的问题。不然怎么会出现Aerogel的衣服之类的，而且还说很热。做成纤维材料之后纤维之间应该有很多较大的空气缝隙，而材料密度也大大下降。做成填充物那种应该会轻不少。而且做成板子也不能弯曲啊。

[ 本帖最后由 leonhlh 于 2008-11-26 18:26 编辑 ]