氣凝膠保溫材料制造的干燥過程
氣凝膠保溫材料也可稱它為"凍膠",是又其材料有著高含量的彈性固體和液相溶劑經(jīng)過Sol-gel前驅(qū)體過程組成后或得凝膠.凝膠結(jié)構(gòu)中含有納米微孔.在凝膠干燥初期時(shí)足夠的液相溶劑置于凝膠微孔中.在溶液蒸發(fā)時(shí)和凝膠的體積相等,沒有毛細(xì)管力,當(dāng)液相溶劑液體蒸發(fā)面積大于本體面積時(shí),液體在蒸發(fā)過程中使固體表面暴露出來.固態(tài)和液態(tài)界面被更高能量的固/液界面被能量高的固態(tài)和氣態(tài)界面從而替代,為了阻止體系能量增加,像外流動(dòng)的孔內(nèi)液體將覆蓋替換固/氣面積.此時(shí)液相溶劑在凝膠孔中自然變成了彎月面,液體表面將出現(xiàn)張力的效果從而產(chǎn)生了毛細(xì)管壓力.
毛細(xì)管力在凝膠微孔的微孔壁下產(chǎn)生作用導(dǎo)致大量凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)崩塌,在保持原有的凝膠結(jié)構(gòu)情況下,必須把溶劑排除才能得到氣凝膠.這是非?？嚯y的,為啦解決這一道苦難,近年來,研制出了超臨界,冷凍干燥,傳導(dǎo)干燥等這方面的技術(shù).這三種技術(shù)的運(yùn)用方法不同.
超臨界干燥是在氣凝膠制作時(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)廠家最常用的干燥方法,是將氣液共存的狀態(tài),每個(gè)物質(zhì)都有著臨界壓力pc和臨界溫度tc,在tc大于臨界溫度以上時(shí),不管添加了多大壓力都不能夠?qū)怏w液化.在臨界溫度Tc下氣體液化所需的壓力為pc.
液體在表面張力下和溫度產(chǎn)生的關(guān)系:液體表張力為t,y0與分子之間有關(guān)的液體特性常數(shù):體系溫度為t,臨界溫度為TC,在保證凝膠結(jié)構(gòu)防止納米粒子團(tuán)聚及微孔結(jié)構(gòu)崩塌下,根據(jù)公式,T必須=TC,氣態(tài)液態(tài)頁(yè)面會(huì)消失,表層張力為0,凝膠微孔將不再會(huì)有毛細(xì)管附加壓力.
常溫常壓干燥:與其他方法相比,設(shè)備簡(jiǎn)單,工藝成熟后連續(xù)化,可大規(guī)模生產(chǎn)化,提高工作效率.從而常溫常壓干燥是最具希望大規(guī)模生產(chǎn)的運(yùn)作干燥法.