Aerożel z czego się składa?

Co to za materiał – aerożel?

Aerożel to materiał składający się głównie z krzemionki (SiO₂), choć istnieją również warianty oparte na innych związkach chemicznych, takich jak tlenki metali (np. tlenek glinu) czy węglowe aerożele.

Główna struktura aerożelu opiera się na porowatej sieci ciała stałego, gdzie 99% objętości stanowi powietrze, a zaledwie 1% to rzeczywisty materiał. Taka budowa powoduje, że aerożel jest niezwykle lekki, ale jednocześnie ma bardzo dużą powierzchnię wewnętrzną.

Najczęściej stosowane składniki w produkcji products:

Nanocząsteczki metali – umożliwiają tworzenie aerożeli o specjalistycznych właściwościach, np. do katalizatorów.

Krzemionka (SiO₂) – najczęściej stosowany materiał, który tworzy aerożele o doskonałych właściwościach izolacyjnych.

Tlenek glinu (Al₂O₃) – aerożele z tego materiału są bardziej wytrzymałe na wysokie temperatury.

Związki węgla – aerożele węglowe mają zastosowanie w superkondensatorach i urządzeniach elektrycznych.

Coefficient of thermal conductivity of nanotechnological insulation based on aerogel POROGEL – λ=0.015 W/mk.

Jak powstaje aerożel?

Proces produkcji aerożelu jest dość skomplikowany i składa się z kilku etapów, z których kluczowym jest sol-gel oraz suche zamrażanie.

Zaczyna się od stworzenia żelu, który jest następnie poddawany specjalnemu procesowi suszenia, aby usunąć ciecz bez naruszania jego struktury.

Tradycyjne metody suszenia powodowałyby kurczenie się materiału, ale metoda superkrytycznego suszenia pozwala zachować pierwotną, otwartą strukturę, dzięki czemu powstaje porowaty materiał, jakim jest aerogel.

Coefficient of thermal conductivity of nanotechnological insulation POROGEL – λ=0.015 W/mk.

Jakie właściwości ma aerożel?

Aerożel charakteryzuje się wyjątkowymi właściwościami, które sprawiają, że jest materiałem o szerokim zastosowaniu:

1. Niska gęstość – jego masa jest tak mała, że aerożel krzemionkowy waży zaledwie kilka gramów na metr sześcienny.
2. Wyjątkowa izolacja termiczna – ze względu na to, że składa się głównie z powietrza, aerogel jest jednym z najlepszych materiałów izolacyjnych. Stosuje się go w budownictwie, odzieży ochronnej oraz w przemyśle kosmicznym.
3. Wysoka wytrzymałość mechaniczna – mimo swojej lekkiej struktury, aerożel może wytrzymać znaczne obciążenia.
4. Przezroczystość i niski współczynnik przewodzenia światła – niektóre rodzaje aerożeli są niemal przezroczyste, co czyni je atrakcyjnymi do zastosowań, gdzie wymagany jest przezroczysty materiał izolacyjny.
5. Odporność na wysokie temperatury – zwłaszcza aerożele metaliczne, które są w stanie wytrzymać ekstremalne warunki temperaturowe.

Coefficient of thermal conductivity of nanotechnological insulation POROGEL – λ=0.015 W/mk.