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科学家声称，气凝胶的基本制备原理是除去凝胶中的溶剂，让其保留完整的骨架。在以往制备气凝胶的案例中，科学家主要采用溶胶—凝胶法和模板导向法。前者可以批量合成，但是可控性差；后者能产生有序的结构，但依赖于模板的精细结构和尺寸，难以大量制备。高超课题组另辟蹊径，探索出无模板冷冻干燥法：将溶解了石墨烯和碳纳米管的水溶液在低温下冻干，便获得了“碳海绵”，并且可以任意调节形状，令生产过程更加便捷，也使这种超轻材料的大规模制造和应用成为可能。天阳气凝胶纸减震性能良好。江苏制造气凝胶诚信服务

气凝胶研究领域：在分形结构研究方面。硅气凝胶作为一种结构可控的纳米多孔材料，其表现密度明显依赖于标度尺寸，在一定尺度范围内，其密度往往具有标度不变性，即密度随尺度的增加而下降，而且具有自相似结构，在气凝胶分形结构动力学研究方面的结构还表明，在不同尺度范围内，有三个色散关系明显不同的激发区域，分别对应于声子、分形子和粒子模的激发。改变气凝胶的制备条件，可使其关联长度在两个量级的范围内变化。因此硅气凝胶已成为研究分形结构及其动力学行为的很好材料。天津实用气凝胶以客为尊3mm厚的气凝胶防风衣在面对恶劣环境时足以保持人类体表温度。

气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量，有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。这种新材料看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，能承受1400摄氏度的高温。气凝胶的这些特性在航天探测上有多种用途。俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器上，都用到了气凝胶材料。美国国家宇航局研制出的一种新型气凝胶，由于密度只有每立方厘米3毫克，曾作为“世界上密度极低的固体”入选《吉尼斯世界纪录》。2013年2月27日，中国浙江大学高分子科学与工程系实验室的研究团队制作，由高超教授（中国）领导制作的石墨烯气凝胶，密度为0.16mg/cm³。创造了新的吉尼斯世界纪录。该材料于2013年2月27日在《自然》杂志上公布。

溶胶-凝胶法：通过硅源物质的水解和缩聚获得具有三维网络结构的SiO2凝胶，反应生成以≡Si-O-Si≡为主体的聚合物，再经过老化阶段后，形成网络结构的凝胶。在凝胶形成的过程中，部分水解的有机硅发生缩聚反应，缩聚的硅氧链上未水解的基团可继续水解。通过调节反应溶液的酸碱度，控制水解-缩聚过程中水解反应和缩聚反应的相对速率，可得到凝胶结构。在酸性条件下（pH=2.0-5.0），水解速率较快，有利于成核反应形成较多的核；在碱性条件下，有利于核的长大及交联，易形成致密的胶体颗粒。强碱性或高温条件下SiO2的溶解度增大，使终凝胶结构形成胶粒聚集体。天阳气凝胶毡1100℃燃烧1.5小时（20mm），不造成管道结构损坏，也没有有害异常气味产生。

气凝胶绝热毡和传统保温材料对比有以下优势：3、防水效果好：气凝胶绝热毡憎水率超过99%，同时允许水蒸气透过，具有独特的疏水透气性，因此，在使用过程中能够有效减少凝露的产生，很大程度的避免保温层下腐蚀（CUI）。而传统保温材料在使用过程中极易吸水，造成导热系数升高，保温效果下降，管道层造成腐蚀。4、使用温度范围广：气凝胶绝热毡的使用温度非常的广，从-200℃低温到650℃高温都能正常使用。而传统保温材料中，普通橡塑低能够达到-40℃，而高温只能达到120℃；高温领域中，硅酸铝很高可耐高温800℃，但不耐低温，而其余大多数保温材料中，高温也只到100℃左右。5、使用寿命长：气凝胶绝热毡使用寿命达15年以上，是传统材料的3-5倍，可有效减少保温材料替换的费用和施工运营的成本。传统保温材料中的硅酸铝和岩棉在使用3-5年就会发生结构坍塌，造成导热系数升高，需要重新更换保温材料。天阳气凝胶纸厚度为0.2~1mm。天津实用气凝胶以客为尊

气凝胶布料符合国家纺织品安全技术要求，是一种环保健康的高科技布料。江苏制造气凝胶诚信服务

气凝胶防爆机理：由于气凝胶基体多孔材料的黏性耗散作用，使得冲击波在多孔材料中会出现衰减和弥散的现象。在产生的高速冲击过程中,气凝胶中的气体在瞬间难以逸出,气体分子之间以及气体分子与孔壁之间发生剧烈的碰撞。由于空气分子的自由程为70nm，气凝胶平均孔径为20nm左右，气凝胶孔壁与孔内空气分子之间的距离要远小于空气分子平均自由程，高比表面积增加了气凝胶基体孔壁与空气分子碰撞的概率，并相应降低了空气分子之间相互碰撞的概率。在冲击波造成的高速压缩过程中,空气分子与气凝胶基体孔壁之间的碰撞要比空气分子之间的高速碰撞更加剧烈。气体与孔壁碰撞引起的流动阻力以及气孔中空气分子之间的碰撞阻力会导致气孔内压力随之增大。材料变形越快,气体分子往外逸出越困难,孔洞内压越高,气凝胶基体消耗的冲击波能量也越多。由于气孔内部各个方向上的应力近似相等,所以气凝胶内的气体将轴向的压应力转化为各个方向上的应力,即气凝胶内的应力状态发生改变，从而起到了良好的防护作用。江苏制造气凝胶诚信服务