Posljednjih godina, avionske materijale pokazali su sjajan primijenjeni potencijal u zrakoplovnoj, energetskoj i okolišnoj zaštiti, izgradnjom izolacije i ostalim poljima, a aerogeli imaju različite performanse, a za njihov ključni učinak, pri odabiru materijala za avionske mreže, koji su pokazatelji performansi najkritičniji? Da li je to ultra-niska toplotna provodljivost, odlična mehanička čvrstoća ili odlična hidrofobičnost ili stabilnost okoliša? Ovaj će članak analizirati osnovne performanse aerogela, istražiti ključne tačke odabira materijala u različitim scenarijima aplikacija i pružaju čitateljima sa znanstvenim i praktičnim prijedlozima za odabir kako bi im pomogli da daju najbolje odluke u naučnoistraživačkoj ili inženjerskoj praksi .
Sadržaj
3. Otpornost na visoke temperature i retardanci plamena
The core value of aerogel lies in its ultra-low thermal conductivity (0.013–0.03 W/m·K), making it one of the best known solid-state materials for thermal conductivity, and it can effectively block three heat transfer modes: conduction, convection, and radiation. Taking silica aerogel as an example, its extremely low thermal conductivity enables it to play a key role in aerospace, energy, and other fields. For example, the Zhurong Mars rover uses aerogel to protect key components, allowing it to work stably in extreme environments ranging from -100°C to high temperatures. In the field of power batteries, the thermal conductivity of aerogel insulation pads usually needs to be controlled below 0.03 W/m·K to effectively suppress the risk of thermal runaway. However, in high temperature environments (>600 stepeni), toplotno izolacijske performanse nekih organskih aerogela, tako da će se značajno iskoristiti, tako da je potrebno koristiti kompozitne otporne na visoko temperaturu za poboljšanje njihove visoke temperaturne stabilnosti . Ove karakteristike čine neumjenjivim ključnim materijalom u scenarijima s ekstremnim toplotnim izolacijama .
Mehanička svojstva aerogela uglavnom se odražavaju na pretenzivnoj otpornosti i otpornosti na lom, što direktno utječe na njihovu trajnost i obradu u praktičnoj primjeni, a njihova zatezna snaga je često manje od 0. čiji je često morati da budu složeni s materijalima vlakana za poboljšanje mehaničkih Nekretnine . Aramidni airgel airgel-a mogu povećati vlačnu čvrstoću na 1 0.5-2 2 MPa, a u teškim okruženjima kao što su zatezna snaga optimizovanih avionskih kompozita mogu dostići {10} ", međutim, to bi trebalo da bude Primijetilo je da mehanički postupak pojačanja može djelomično žrtvovati njegovu izvrsnu performanse toplotne izolacije zbog smanjenja poroznosti. Stoga je potrebno uravnotežiti mehaničku snagu i toplotnu izolacijsku performanse tokom dizajna.
3. Otpornost na visoke temperature i retardanci plamena
Visoka temperaturna otpornost i svojstva aerogela uglavnom se odražavaju u strukturnoj stabilnosti materijala i njegove sposobnosti da se izdvajaju u okruženju visokih temperatura.. uzimanje polimidnog zrakoplova kao primjer može dostići 600 diploma, dok ugljični avion može ostati stabilan u ekstremnim uvjetima, što prikazuje odličnu visoku temperaturu Potencijal otpora . U pogledu svojstava retardanta plamena, vrlo kvalitetni aerogeli moraju se ispuniti ul 94 v -0 ili izgradnja vatrenih aerogela, a njihova stabilnost obično nije tako dobra kao neorganski aerogels ., dakle, da bi to trebao biti i anorganski aerogels ., dakle, materijalni sistem treba biti Pažljivo odabran kada se koristi u visokoj temperaturi. . Vrijedi napomenuti da su neki posebno modificirani aerogeli, poput celuloznog aerogela, ali imaju i biorazgradivu svojstva . Ova jedinstvena kombinacija čini da pokazuje važnu vrijednost aplikacije u poljima u nastajanju kao što su infracrveni stealth .
Na trošku i skalabilnost aerogela uglavnom utječu troškovi materijalne proizvodnje, potencijal za razmjeru lanca opskrbe . kao tradicionalna metoda za pripremu, dok u nastajanju atmosferskih tehnologija sušenja može smanjiti troškove proizvodnje za oko 30%, pružajući mogućnost za oko 30%, pružajući mogućnost Primjena velikog razmjera postala je zemlja sa najvećim kapacitetom aviona u svijetu, sa proizvodnim kapacitetom od 500, ali se i dalje oslanja na uvoz industrijalizacije i jezgrenog tehnologije ., iako su matična rješenja poboljšana ekonomska efikasnost, oni često dolaze na štetu materijalnih učinkovanja Konzistencija . Međunarodne vodeće kompanije poput Aspren Airgela uspješno su postigle proizvodnju velikih razmjera, čuvajući troškove na 50 / kvadratnog metra, ali kako daljnju smanjuju troškove, a kako osigurati performanse i dalje je ključno pitanje za široku komercijalnu primjenu aerogela .
Zahtevi za aerogele koji se odnose na prilagođenu optimizaciju performansi za različite scenarije upotrebe, poput apsorpcije zvuka, elektromagnetsko zaštićeno ili hemijsko stabilnost ., a arhitektonske aplikacije, dok arhitektonske aplikacije plaćaju veću pažnju i često zahtijevaju aerogele, a često zahtijevaju aerogele Da bi se montažrirala na laganu konstrukciju . da bi se postigla provodljiva punila, ali to obično dolazi na trošak neke toplotne izolacijske performanse . izvedbene performanse zvuka, sa koeficijentom apsorpcije zvuka do 0 . 95 (2000 . Ova se značajka uspješno primijene na scene koje zahtijevaju smanjenje buke, kao što su integriranje višestrukih funkcija u jednoj zrakoplovskoj materijalu, ona će neminovno povećati složenost pripremnog procesa i ukupne cijene, koji je postao glavno grlo za ograničavanjem višenamjenskih aerogela.
Airgel materijali, sa svojom ultra niskom toplotnom provodljivošću i podesivim mehaničkim i funkcionalnim svojstvima, pokazale su nezamjenjivu vrijednost aplikacije u vrhunskoj poljima, novim energijom i izgradnjom višedimenzionalnih faktora kao što su toplotna provodljivost, otpornost na temperaturu i usporavanje plamena, isplativost i funkcionalne zahtjeve specifičnosti Scenariji . u budućnosti, očekuje se da će se proboj u sušenju za pripremu atmosfere, a optimizacija armaturnih procesa, a nano-modifikacija, a vagone u široj specificira u širem rasponu industrijskih terena . kako precizno podudarati zahtjeve za aplikacijom u fazi dizajna materijala postat će a Osnovno pitanje zajedničke brige za naučno istraživanje i industriju .