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多晶硅产业副产品四氯化硅制备硅气凝胶材料可行性报告 （Ⅰ） 琼斯博士气凝胶中空气比例占到了99.8％。 该实验室研制出的新型气凝胶，主要由纯二氧化硅等组成。在制作过程中，液态硅化合物首先与能快速蒸发的液体溶剂混合，形成凝胶，然后将凝胶超临界干燥，并经过加热和降压，形成多孔海绵状结构。 材料用途：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，可以承受相当于自身质量几千倍的压力，最高能承受1400℃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。此外它的导热性和折射率也很低，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。气凝胶作未来的防弹住宅和军用车辆装甲的测试。涂有6毫米气凝胶的金属板在炸药爆炸中几乎毫发无损。它还有环保的优点。气凝胶被科学家们描述为“终极海绵”，其表面的数百万小孔使其成为在水中吸附污染物的理想材料，如海事石油泄漏气凝胶吸附处理。气凝胶也正走进我们的日常生活。运动器材公司邓禄普(Dunlop)已经研制出一系列用气凝胶加固的壁球和网球球拍，这种球拍能释放更大的力量。气凝胶有数百万小孔和皱摺，所以如果把1立方厘米的气凝胶拆开，它会填满一个有足球场那么大的地方。它的小孔不仅能像一块海绵一样吸附污染物，还能充当气穴。研究人员认为，一些形式的由铂金制成的气凝胶能用于加速氢的产生。这样的话，气凝胶就能用来生产以氢为基础的燃料。 气凝胶内含大量的空气，典型的孔洞线度l—l00nm范围，孔洞率在80%以上，是一种具有纳米结构的多孔材料，在力学、声学、热学、光学等诸方面均显示其独特性质。它们明显不同于孔洞结构在微米和毫米量级的多孔材料，其纤细的纳米结构使得材料的热导率极低，具有极大的比表面积．对光、声的散射均比传统的多孔性材料小得多，这些独特的性质不仅使得该材料在基础研究中引起人们兴趣，而且在许多领域蕴藏着广泛的应用前景。　　在分形结构研究方而，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最佳材料。　　由于硅气凝胶的低声速特性，它还是一种理想的声学延迟或高温隔音材料。在环境保护及化学工业方面，纳米结构的气凝胶还可作为新型气体过滤 ，与其它材料不同的是该材料孔洞大小分布均匀，气孔率高，是一种高效气体过滤材料。由于该材料特别大的比表而积．气凝胶在作为新型催化剂或催化剂的载体方而亦有广阔的应用前景。通过掺杂的方法还可形成纳米复合相材料。　　此外，硅气凝胶是折射率可调的材料，使用不同密度的气凝胶介质作为切伦柯夫阀值探测器，可确定高能粒子的质量和能量。因高速粒子很容易穿人多孔材料并逐步减速，实现“软着陆”，如选用透明气凝胶在空间捕获高速粒子，可用肉眼或显微镜观察被阻挡、捕获的粒子。人类将会利用气凝胶，制造下一世纪的电脑晶片，使电脑的速度，达至二十四吉赫(24 GigaHertz)，即每秒钟可进行24,000,000,000的加数(additions)运算 。气凝胶玻璃是一种新型建筑材料，可以代替各种玻璃。它可在现代科技和高科技领域得到广泛应用：如用做航天、航海的窥视窗；代替汽车的钢化玻璃；在原子能和激光领域作为可透过各种射线的结构材料和做精密光学仪器的光学元件等。总之，它可替代普通玻璃、有机玻璃、塑料并能在这三种材料胜任的其他领域大显身手。虽然在外形，透明度和染色方面类似普通玻璃，但许多优点却是普通玻璃远不及的：如热稳定性和耐热冲击能力超过石英玻璃，即使在1300℃高温状态下将它放入水中，也不会破裂；它的比重很小，仅为 0.07－0.25g/cm3，是普通玻璃的几十分之一；具有比矿物棉更好的隔热保暖性能；它不燃烧，是良好的防火材料；还具有良好的隔音性能，比一般金属和玻璃高4倍以上，气凝胶玻璃的中间产物是气凝胶体。最早的气凝胶体是从硅胶中分离出来的。当然，也可从其他材料中获得。例如，从刚玉、钨、氧化铁、氧化锌、氧化锡、纤维素、硝化纤维素、动物凝胶、琼脂、蛋白、树胶中都可获得气凝胶体。气凝胶玻璃1977年首先由设在日内瓦的欧洲核研究中心研制。后来，瑞典卢捷斯克大学也开始研制。气凝胶玻璃的主要技术参数如下。密度：0.07-0.25g/cm3；导致系数：0.021W/m2．Ｋ；折射率：1.0