气凝胶
气凝胶使用压力
气凝胶使用压力一、气凝胶的定义和特点气凝胶是一种由固体物质和气体组成的材料，具有极低的密度和高度的孔隙率。
其特点包括：1. 轻质：气凝胶的密度非常低，通常在0.01-0.5g/cm³之间，比水还轻。
2. 高孔隙率：气凝胶具有非常高的孔隙率，可以达到90%以上。
3. 超细微结构：气凝胶的微结构非常细小，通常在10-100纳米之间。
4. 优异性能：由于其特殊的结构和化学组成，气凝胶具有优异的热学、声学、光学、电学等性能。
二、压力对气凝胶性能影响压力是影响气凝胶性能的重要因素之一。
下面分别从强度、导热系数、吸附性能等方面探讨了压力对气凝胶性能的影响。
1. 强度压力对气凝胶强度有着显著影响。
当外界施加压力时，会使得孔道收缩变小，使得原本松散的气凝胶变得更加紧密。
这种紧密状态下，气凝胶的强度会得到提高。
但是，在超过一定压力后，气凝胶会发生塑性变形或者破坏，导致强度下降。
2. 导热系数压力对气凝胶的导热系数也有着显著影响。
当外界施加压力时，会使得孔道收缩变小，导致气凝胶内部的气体分子受到限制而无法自由运动，从而提高了导热系数。
3. 吸附性能压力对气凝胶的吸附性能也有着显著影响。
当外界施加压力时，会使得孔道收缩变小，从而使得气凝胶表面积减小。
这种情况下，气凝胶的吸附能力也会相应地下降。
三、气凝胶在不同领域中的应用1. 热障涂层由于其优异的隔热性能和轻质特点，气凝胶可以用于制备热障涂层。
将气凝胶涂覆在高温部件表面，可以有效地降低表面温度，保护部件不受高温烧蚀。
2. 能源领域气凝胶可以用于制备超级电容器、锂离子电池等能源储存器件。
由于其优异的电化学性能和轻质特点，气凝胶可以大幅提高储能器件的性能。
3. 声学领域由于其优异的声学性能，气凝胶可以用于制备隔音板、声波探测器等应用。
利用气凝胶的低密度和高孔隙率，可以实现非常好的隔音效果。
4. 环保领域由于其可再生性和可降解性，气凝胶可以用于制备环保材料。
例如，将废弃塑料和纸张与气凝胶混合后压缩成块状材料，既可以有效地利用废弃物资源，又可以降低对环境的影响。
气凝胶的15个吉尼斯记录
气凝胶的15个吉尼斯记录气凝胶是一种具有特殊性质的材料，以下是关于气凝胶的15个吉尼斯世界纪录：1. 最轻的气凝胶，目前，最轻的气凝胶是由美国加州大学欧文分校的科学家制造的，其密度仅为0.16毫克/立方厘米。
2. 最大的气凝胶，截至目前，最大的气凝胶是由中国科学院合肥物质科学研究院制造的，其体积达到了3800立方厘米。
3. 最高吸附能力的气凝胶，德国科学家研发出一种具有极高吸附能力的气凝胶，可以吸附并存储大量的气体、液体或溶解物质。
4. 最低导热系数的气凝胶，气凝胶具有极低的导热系数，可以有效地隔热。
目前，最低导热系数的气凝胶由美国斯坦福大学的科学家研发。
5. 最高比表面积的气凝胶，气凝胶具有非常高的比表面积，可以提供大量的表面反应活性。
最高比表面积的气凝胶是由美国劳伦斯伯克利国家实验室制造的。
6. 最长寿命的气凝胶，气凝胶可以长时间保持其结构和性质不变，因此可以用于长期储存和保护珍贵物品。
最长寿命的气凝胶是由英国剑桥大学的科学家研发的。
7. 最高吸声能力的气凝胶，气凝胶具有良好的吸声性能，可以有效地吸收噪音。
最高吸声能力的气凝胶由日本科学家研发。
8. 最高吸湿能力的气凝胶，气凝胶可以吸湿并保持其稳定的结构。
最高吸湿能力的气凝胶是由德国科学家制造的。
9. 最高抗压能力的气凝胶，气凝胶具有出色的抗压能力，可以承受巨大的压力。
最高抗压能力的气凝胶由美国科学家研发。
10. 最高抗张能力的气凝胶，气凝胶具有出色的抗张能力，可以承受拉力。
最高抗张能力的气凝胶是由中国科学家制造的。
11. 最高抗剪切能力的气凝胶，气凝胶具有出色的抗剪切能力，可以承受剪切力。
最高抗剪切能力的气凝胶由美国科学家研发。
12. 最高抗温度能力的气凝胶，气凝胶可以在高温环境下保持稳定。
最高抗温度能力的气凝胶是由德国科学家制造的。
13. 最高抗化学腐蚀能力的气凝胶，气凝胶可以抵抗化学腐蚀。
最高抗化学腐蚀能力的气凝胶由美国科学家研发。
14. 最高透明度的气凝胶，气凝胶可以具有高度透明度，可以用于光学应用。
气凝胶
如何应用气凝胶？
逐渐走进生活的气凝胶
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，据说这种 球拍能释放更大的力量。
今年初，英国诺丁汉66岁的鲍勃·斯托克尔拥有了一套用气凝 胶隔热的房子，他也因此成为拥有这种房子的第一位英国人。 他说：“保温效果大大改善了。我把自动调温器调低了5度。 这真是一个不可思议的变化。”
高透光玻璃
这是一扇气凝胶玻璃，气凝胶的厚度为 1 cm，两侧由普通玻璃板夹层，在后面 的人是开发者的同事Kevin Lofftus.
建筑领域
瑞士有人用颗粒状气凝胶作为房屋的透 明绝热材料, 其每年用于室内取暖的能 耗明显低于用常规绝热材料的房屋。
物理研究领域
气凝胶还是折射率可调的材料，通过调节密 度ρ可方便地调节折射率n。
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。
如何制备气凝胶？
制备方法
气凝胶的制备通常由两个过程构成, 即溶胶-凝胶 过程和超临界干燥。迄今为止已经研制出的气凝 胶有数十种, 它们分为单组分气凝胶如SiO2、Al2O3、 V 2O5、T iO2等, 多组分气凝胶如Al2O3/SiO2、 TiO2/SiO2、Fe/SiO2、Pt/TiO2、(C60/C70)-SiO2、 CaO/MgO/SiO2等, 有机气凝胶如RF、MF等和碳 气凝胶。 溶胶-凝胶过程
逐渐走进生活的气凝胶
登山者也开始从气凝胶中受益。去年，一位英国 登山者安妮·帕曼特尔穿上带气凝胶鞋垫的靴子 爬上珠穆朗玛峰，就连睡袋也加有这种材料。她 说：“我唯一的问题就是我的脚太热，这对一名 登山者来说是一个大难题。”
气凝胶
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“世界上密度最低的固体” 入选《吉尼斯世界纪录》。
气凝胶
化学品Leabharlann 1 定义03 制备方法 05 超轻
目录
02 特性 04 作用
气凝胶是指通过溶胶凝胶法，用一定的干燥方式使气体取代凝胶中的液相而形成的一种纳米级多孔固态材料。 如明胶、阿拉伯胶、硅胶、毛发、指甲等。气凝胶也具凝胶的性质，即具膨胀作用、触变作用、离浆作用。
气凝胶是世界上密度最小的固体，2022年度化学领域十大新兴技术之一。
作用
研究单位
研究领域
其他用途
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最佳材料。
特性
气凝胶(2张)这种新材料密度仅为3.55千克每立方米，仅为空气密度的2.75倍；干燥的松木密度（500千克每 立方米）是它的140倍。这种物质看上去像凝固的烟，但它的成分与玻璃相似。由于它的密度极小，用于航空航 天方面非常合适。美宇航局喷气推进实验室，该实验室琼斯博士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，然后将凝胶放在一种类似加压蒸煮 器的仪器中干燥，并经过加热和降压，形成多孔海绵状结构。琼斯博士最终获得的气凝胶中空气比例占到了 99.8%。
国内外气凝胶发展现状
国内外气凝胶发展现状气凝胶是一种具有优异物理性能和化学性能的多孔固体材料，由于其具有高比表面积、大孔径和大孔体积等特点，在吸附、分离、传质、催化等领域有着广泛的应用。
目前，国内外对气凝胶的研究和开发取得了显著进展，为不同领域的应用提供了新的可能性。
一、气凝胶的基本概念及制备方法气凝胶是一种由凝胶去除溶剂而得到的多孔固体材料，具有非常低的密度和高度的孔隙率。
常见的气凝胶有硅胶、碳胶、氧化锌胶等。
制备气凝胶的方法主要包括溶胶-凝胶法、超临界干燥法、溶剂交换法等。
其中，溶胶-凝胶法是目前应用最为广泛的一种方法，通过溶胶的凝胶化和干燥过程，可以较为简便地获得气凝胶材料。
二、气凝胶在吸附领域的应用气凝胶具有高度的孔隙率和比表面积，使其在吸附领域有着广泛的应用。
气凝胶材料可以作为吸附剂用于废水处理、空气净化等，也可以用作储氢材料、气体分离材料等。
此外，气凝胶还可以用于吸附有机物质和金属离子，具有很高的吸附性能和选择性。
三、气凝胶在隔热材料领域的应用由于气凝胶具有低密度和优异的隔热性能，使其成为一种理想的隔热材料。
气凝胶材料可以有效减少能量传输和热传导，广泛应用于建筑、航空航天、汽车等领域。
同时，气凝胶还具有优异的防火性能，可以提高材料的综合性能和安全性。
四、气凝胶在催化领域的应用气凝胶具有高度的活性表面积和孔隙结构，使其在催化领域有着重要的应用。
气凝胶材料可以作为载体用于催化剂的制备，提高反应的效率和选择性。
同时，气凝胶还可以用于催化反应的气体分离和传质过程，具有很好的催化效果和稳定性。
五、气凝胶在生物医学领域的应用气凝胶具有优异的生物相容性和生物可降解性，使其在生物医学领域具有广阔的应用前景。
气凝胶材料可以作为药物载体用于缓释药物、组织工程等领域，也可以用于医疗器械的制备和修复。
此外，气凝胶还可以用于细胞培养和组织工程的支架材料，为生物医学领域的研究和应用提供新的可能性。
六、气凝胶的未来发展方向未来，气凝胶作为一种具有多种优异性能的材料，其在吸附、隔热、催化、生物医学等领域的应用将会不断拓展和深化。
气凝胶简介演示
降低导热系数
气凝胶的导热系数较高，限制了 其在一些需要低导热系数领域的 应用，需要研发新型材料和制备 方法来降低其导热系数。
增强隔声性能
气凝胶的隔声性能有待提高，需 要研究如何通过改进结构和材料 来增强其隔音效果。
性能优化与改性研究
表面修饰
通过化学或物理方法对气凝胶表 面进行修饰，以提高其润湿性、
耐腐蚀性和抗氧化性等性能。
多孔结构调控
通过改变制备工艺参数，调控气凝 胶的孔径、孔隙率和比表面积等参 数，以提高其吸附性能、隔热性能 和机械性能等。
复合增强
将气凝胶与其他材料进行复合，以 提高其力学性能、电学性能和光学 性能等。
04
气凝胶的研究进展
新型制备方法研究Biblioteka 溶胶-凝胶法通过将无机盐或金属醇盐溶液进行水解、聚合，形成凝胶，再经干燥和热处理得 到气凝胶。此方法制备的气凝胶孔径较小，结构均匀，但制备过程复杂，需要大 量有机溶剂。
超临界干燥法
在超临界状态下，将凝胶置于高压反应釜中，通过控制压力和温度，使凝胶中的 溶剂变成超临界流体，然后迅速释放压力，使凝胶内部形成大量微孔，得到气凝 胶。此方法制备的气凝胶孔径较大，结构较均匀，但需要高压力设备。
3
经过老化、干燥和高温处理后，即可得到气凝胶 。
化学气相沉积法
化学气相沉积法是一种常用于制 备无机气凝胶的方法。
该方法将气体反应物引入反应室 ，在一定条件下发生化学反应， 生成固态物质并沉积在基底上。
通过控制反应条件和沉积时间， 可以制备出具有不同结构和性能
的气凝胶。
模板法
模板法是一种通过使用模板来制备气 凝胶的方法。
气凝胶原理
气凝胶原理
气凝胶（Aerogel）是一种特殊的多孔材料，它的制备原理基于凝胶的凝聚和去除液体的过程。
下面是气凝胶的制备原理的简要说明：
凝胶制备：首先，通过溶胶凝胶法或胶凝剂法制备一种含有稀释剂的胶体溶液或凝胶。
这种溶液由固体颗粒和连通的液体相组成。
凝胶成型：将凝胶溶液倒入模具或使用其他成型方法，使其形成所需的凝胶形状。
胶凝剂去除：在形成的凝胶中，通过脱水或其它方法去除胶凝剂。
这个过程中，稀释剂也被去除，留下固体颗粒的连通结构。
干燥处理：去除胶凝剂后，残留的凝胶被转化为凝胶固体状态并保持其高度多孔的结构。
经过特殊的干燥处理，通常是超临界干燥，将液体直接转化为气体，以保持固体颗粒之间的连通性。
得到气凝胶：最后得到的产物即是气凝胶，它是一种具有高度多孔、低密度（通常在0.001-0.5 g/cm³之间）和优异绝热性能的材料。
气凝胶的制备原理在于通过胶凝剂去除和干燥处理，使得固体颗粒之间形成连通的结构，并保持高度多孔性。
这种
特殊的结构赋予了气凝胶诸多优异的特性，如超低密度、极低的导热系数、高比表面积等，使其在热学、电学、声学以及吸附等方面具有广泛的应用潜力。
《气凝胶的应用》课件
新能源领域
气凝胶在新能源领域的应用涉及电池隔膜、储能材料等方面， 具有较高的技术门槛和市场需求，未来发展潜力巨大。
气凝胶的环境友好性发展
环保性能提升Leabharlann 气凝胶作为一种环境友好型材料，其 环保性能在未来将得到进一步优化和 提升，如降低生产过程中的环境污染 、提高废弃气凝胶的回收利用率等。
锂离子电池电极材料
总结词
气凝胶作为锂离子电池的电极材料，具有高能量密度、 长寿命和快速充电等优点。
详细描述
锂离子电池是现代电动汽车和可再生能源储存系统的关 键组成部分。气凝胶作为电极材料，能够提供高能量密 度和长寿命的电池性能。同时，气凝胶的快速充电能力 也提高了电池的充电速度和使用效率。此外，气凝胶电 极材料还具有环保、低成本等优点，为电动汽车和可再 生能源储存系统的普及和应用提供了有力支持。
航天器用隔热材料
要点一
总结词
气凝胶因其超强的隔热性能和轻质特点，成为航天器理想 的隔热材料。
要点二
详细描述
在航天领域，气凝胶被广泛应用于航天器的隔热系统，如 卫星和火箭的整流罩、机翼和尾翼等部位。气凝胶能够有 效地阻隔外部热量和内部热量，保护航天器内部的仪器和 设备免受高温和低温的影响。同时，气凝胶的轻质特点也 减少了航天器的重量，提高了有效载荷和能源效率。
油品吸附处理
总结词
气凝胶能够有效吸附油品，在油品处理领域具有广泛 的应用前景。
详细描述
气凝胶具有较大的比表面积和孔体积，能够有效地吸 附油品和其他有机溶剂。在油品泄漏事故中，气凝胶 可以快速吸附泄漏的油品，减少对环境和生态的污染 。此外，气凝胶还可以用于油品脱硫、脱氮等精制过 程，提高油品的质量和环保性。
气凝胶的详细介绍课件
实验案例分析
案例一
采用正硅酸乙酯为硅源，乙醇为溶剂，氨水为催化剂，采用 溶胶凝胶法制备气凝胶。通过改变氨水的浓度，研究催化剂 对气凝胶性能的影响。
案例二
以甲基三甲氧基硅烷为硅源，采用乳化法制备气凝胶。通过 改变乳化剂的种类和浓度，研究乳化剂对气凝胶性能的影响 。
实验注意事项与安全措施
01
02
03
03
气凝胶的生产工艺及设备
气凝胶的生产工艺
气凝胶的生产工艺流程
01
从原料开始，经过一系列的化学反应和物理处理，最终得到气
凝胶产品。
气凝胶生产工艺的分类
02
根据生产工艺的不同，气凝胶可以分为化学气凝胶、物理气凝
胶和复合气凝胶等。
气凝胶生产工艺的特点
03
这些生产工艺具有不同的特点，如生产效率、产品性能等，根
气凝胶市场发展趋势
随着科技的不断进步和应用的深入拓 展，气凝胶市场将迎来更加广阔的发 展空间，预计未来几年将持续保持快 速增长态势。
气凝胶的技术发展趋势
气凝胶制备技术
目前，气凝胶的制备技术已经比较成熟，但制备效率、成本、环保性等方面仍 需进一步改进。未来，研究者将致力于开发更加高效、环保、低成本的制备技 术，以进一步推动气凝胶的应用。
气凝胶生产过程中的问题及解决方案
原料问题
气凝胶生产过程中，原料的纯度、稳定性等因素会影响产 品质量。解决方案：对原料进行严格筛选和检测，确保原 料的质量和稳定性。
反应控制问题
化学反应过程中，温度、压力、浓度等参数的控制会影响 产品质量。解决方案：采用先进的控制系统和检测设备， 对反应过程进行精确控制。
气凝胶的表面覆盖了大量的极性基团，使其具有很高的化学活性和吸附性能，可以 用于催化剂、吸附剂、隔热材料等领域。
气凝胶的应用领域
气凝胶的应用领域气凝胶，是一种具有高孔隙率、低密度和超细孔结构的固体材料。
由于其独特的物理和化学性质，气凝胶在众多领域中得到了广泛的应用。
本文将重点介绍气凝胶在热绝缘、吸附分离、催化剂和生物医学领域的应用。
气凝胶在热绝缘领域有着广泛的应用。
由于其低热导率和高比表面积的特点，气凝胶被广泛应用于建筑物的保温材料、航空航天器的隔热材料以及高温设备的隔热保护层。
例如，将气凝胶填充在墙体中，可以有效减少热量的传导，提高建筑物的保温性能；将气凝胶涂覆在航天器的外壳上，可以减少外部热量对航天器内部的影响，提高其工作效率；将气凝胶制成隔热板，可以在高温设备中起到良好的隔热效果。
气凝胶在吸附分离领域也有着重要的应用。
气凝胶的超高比表面积和多孔结构使其具有出色的吸附性能，可以用于吸附和分离气体、液体和固体物质。
例如，在环境保护领域，利用气凝胶对有害气体进行吸附，可以净化空气、去除有毒有害物质；在水处理领域，利用气凝胶吸附剂可以去除水中的重金属离子和有机污染物；在化工生产中，气凝胶可以用作分离剂，实现对混合物的分离和纯化。
气凝胶在催化剂领域也有着广泛的应用。
气凝胶具有大量的活性表面和高扩散性能，可以作为载体或催化剂本身，用于催化反应。
例如，在石油化工领域，气凝胶可以用作催化剂的载体，提高催化活性和稳定性；在环境保护领域，利用气凝胶制备高效催化剂，可以降解有害气体和废水中的污染物；在能源领域，气凝胶催化剂可以用于催化转化可再生能源，提高能源利用效率。
气凝胶在生物医学领域也有着广泛的应用前景。
由于其良好的生物相容性和可调控的孔隙结构，气凝胶在组织工程、药物传递和生物传感器等方面具有巨大潜力。
例如，利用气凝胶制备的人工组织支架可以用于修复和再生受损组织；将药物包裹在气凝胶中，可以实现药物的缓慢释放和靶向传递；将气凝胶用作生物传感器的基底，可以实现高灵敏度的生物分析。
气凝胶具有广泛的应用领域。
其在热绝缘、吸附分离、催化剂和生物医学领域的应用，不仅展示了气凝胶的独特性能，也为相关领域的发展提供了新的可能性。
气凝胶
PH对于凝胶形成的影响： 缩聚通常是在碱条件下完成的，酸性条件下形成 的凝胶的孔较小，除去其中的水比较困难，碱性条 件下，易于形成大孔，易于溶剂置换、除去。 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，可控制得 到凝胶的结构。
在酸性条件下( pH =2 ～5 范围内) ，水解速率较快，体系中存在 大量硅酸单体，有利于成核反应，因而形成较多的核，但尺寸都较 小，最终将形成多分枝弱交联度、低密度网络的凝胶; 在碱性条件下，缩聚反应速率较快，硅酸单体一经生成即迅速缩聚， 因而体系中单体浓度相对较低，不利于成核反应，而利于核的长大 及交联，易形成致密的胶体颗粒，最终得到颗粒聚集形成胶粒状的 凝胶。
1.长链有机分子贯穿于凝胶，但是不与凝胶的网络相联 2.长链的有机分子聚合物是伴随着凝胶网络结构形成的 时候原位生成的。凝胶经超临界CO2干燥处理，得到气 凝胶。
作为世界最轻的固体， 正式入选吉尼斯世界纪 录。
许多气凝胶能够制成透明或半 透明材料，如硅气凝胶。气凝 胶的折射率接近于 1，对入射光 几乎没有反射损失，能有效透 过太阳光，由于组成气凝胶的 骨架结构一般都是由在 1-100nm 的单元组成，故对蓝光和紫外 光有较强的散射呈现蓝色。例 如硅气凝胶的折射率接近 1，同 时对红外和可见光的湮灭系数 之比高达 100以上，使得其能在 让太阳光有效通过的同时，还 阻止环境温度的红外辐射，从 而成为一种理想的透明绝热材 料。并阻止环境的热红外辐射。
纳米级材料 低导热系数 低密度（3kg/m3）
高孔隙率（80-90%）
比表面积大
折射率小，接近于1
气凝胶拥有强大的隔热功能
热学性能方面，气凝胶具有优异的 隔热属性。气凝胶的热传导主要由 气态传导、固态传导组成，由于气 凝胶独特的纳米多孔三维网络状结 构，使得在常压下材料孔隙内的气 体对热传导的贡献极低,气凝胶的固 态传导率比相应的玻璃态材料低2-3 个数量级。另外无机气凝胶能耐高 温，在800℃以下，结构和性能无明 显变化，如Al2O3气凝胶则可耐 2000℃的高温，在作为高温隔热材 料方面，有着无比的优越性。
气凝胶光学材料
气凝胶光学材料
气凝胶是一种由胶体粒子或高聚物分子相互聚结构成纳米多孔网络结构，并在孔隙中充满气态分散介质的一种高分散非晶固态材料。
气凝胶在微观上具有纳米尺度的均匀性，其孔洞率高达80%~99.8%，孔洞的典型尺寸为1~100nm，比表面积高达200~1000m²/g，而密度变化范围可达3~600kg/m³。
在光学方面，气凝胶材料可用于制造高效能的光学设备，如反射镜、棱镜等。
此外，气凝胶还可以作为光学传感器和光子晶体等应用。
由于气凝胶具有高透明度、低折射率、低光损耗等特性，因此可以用于制造高效能的光学器件，例如反射镜和棱镜等。
此外，气凝胶还可以用于制造光子晶体和光学传感器等光学器件。
因此，气凝胶在光学材料领域具有广泛的应用前景，可以用于制造高效能的光学设备、光学传感器和光子晶体等。
气凝胶应用
气凝胶应用
气凝胶是一种新型材料，具有很多优良的特性，如高表面积、低密度、良好的机械强度和热稳定性等。
因此，气凝胶的应用范围非常广泛。
1.绝缘材料：气凝胶具有非常好的绝缘性能，可以用于制作隔热、隔
音材料。
在建筑、航空航天、电子等领域需要高效的绝缘材料时，气凝胶
是一个很好的选择。
2.纳米材料：气凝胶的高比表面积和微米级孔隙结构使其具有很好的
催化性质和高效的吸附性能。
因此，气凝胶可以作为纳米催化剂、纳米吸
附剂、传感器等方面的材料。
3.节能材料：气凝胶可以制作为高效的隔热材料，可以用于建筑、冷
链运输、太阳能热水器、热电联产等方面，能够显著减少能源消耗。
4.生物医学：气凝胶可以被用于医疗器械、药物载体和生物传感器。
由于其高孔隙率和亲水性，气凝胶可以优化药物的传输速度和释放时间，
并且能够用于制作人造血管等医疗器械。
5.环保材料：气凝胶具有良好的吸附性能，可以用于净化水、空气等
方面，是一种非常有效的环保材料。
总之，气凝胶具有很多的应用前景，尤其在能源、环保、生物医学等
领域，还有很大的发展空间。
气凝胶
美宇航局 “星尘计划”华裔科学家-邹 哲
欢迎各位老师批评指正！ 谢谢！
气凝胶
2013-12
主要内容
➢ 气凝胶的发展历程 ➢ 概念 ➢ 优势、缺陷及改进方法 ➢ 制备方法 ➢ 用途及应用前景 ➢ 实验思路
气凝胶的发展历程
1931年，美国斯坦福大学Kistler通过水解水玻璃首次制备 得到气凝胶。
1985年，德国维尔兹堡大学物理所组织召开首届“气凝胶国 际研讨会”简称ISA。（2012年，为第十届ISA会议）
气凝胶的保温隔热原理
• 对流：当气凝胶材料中的气孔直径小于70nm时，气孔
内的空气分子就失去了自由流动的能力，相对地附着在气 孔壁上，这时材料处于近似真空状态。
• 辐射：由于材料内的气孔均为纳米级气孔再加材料本身
极低的体积密度，使材料内部气孔壁数日趋于“无穷多”， 对于每一个气孔壁来说都具有遮热板的作用，因而产生近 于“无穷多遮热板”的效应，从而使辐射传热下降到近乎 最低极限
气凝胶材质帐篷 适用于极低恶劣环境 南极洲、北极圈探险队专用 防水、质轻、保温
气凝胶的用途及应用前景
城市高级建筑墙 体保温
韧性 轻质 拉伸强度 结构力度
实验思路
阅读大量书籍及文献，掌握制备SiO2气凝胶的方法； 通过碳纳米管、陶瓷纤维等掺杂提高气凝胶的性能； 测试分析：物相分析（XRD、Raman），微观形态 （SEM），热学性能，力学性能等 预期找到新的掺杂物或新方法，能提高气凝胶的性能
• 热传导：由于近于无穷多纳米孔的存在，热流在固体
中传递时就只能沿着气孔壁传递，近于无穷多的气孔壁构 成了近于“无穷长路径”效应，使得固体热传导的能力下 降到接近最低极限
气凝胶的缺陷及改进
气凝胶
气凝胶是指以纳米量级超微颗粒相互聚集构成纳米多孔网络结构，并在网络孔隙中充满气态分散介质的轻质纳米固态材料。
气凝胶是世界上已知密度最低的人造发泡物质。
气凝胶气凝胶是一种固体，但是99%都是由气体构成，外观看起来像云一样，借由临界干燥法将凝胶里的液体成分抽出。
这种方法会令液体缓慢地被脱出，但不至于使凝胶里的固体结构因为伴随的毛细作用被挤压破碎。
最常见的气凝胶为二氧化硅气凝胶。
SiO2气凝胶是一种防热隔热性能非常优秀的轻质纳米多孔非晶固体材料。
SiO2气凝胶材料具有极低的导热系数，可达到0.013-0.016W/(m·K)，低于静态空气（0.024W/(m·K)）的热导系数。
即使在800℃的高温下其导热系数才为0.043W/(m·K)。
高温下不分解，无有害气体放出，属于绿色环保型材料；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。
该材料的声阻抗可变范围较大(103-107kg/m2·s)，是一种较理想的超声探测器的声阻耦合材料。
初步实验结果表明，密度在300 kg/m3左右的硅气凝胶作为耦合材料，能使声强提高30 dB，如果采用具有密度梯度的硅气凝胶，可望得到更高的声强增益；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；硅气凝胶的折射率接近l，而且对红外和可见光的湮灭系数之比达100以上，能有效地透过太阳光中的可见光部分，并阻隔其中的红外光部分，成为一种理想的透明隔热材料，在太阳能利用和建筑物节能方面已经得到应用。
早在1931年，Steven.S.Kistler就开始研究SiO2气凝胶。
他最初采用的方法是用硅酸钠水溶液为原料，将其水溶液进行酸性浓缩，利用超临界水再溶解二氧化硅，用乙醇交换孔隙中的水后，利用超临界流体干燥技术制成了最初的真正意义上的气凝胶。
这种材料的特点是透明、低密度、高孔隙率。
气凝胶产品介绍
航空航天领域应用
航空航天领域应用
派宇航员登陆火星预定于2018年进行气凝胶正用来为人类首次登陆火星时所穿的太空服研制一种保温隔热衬里Aspen Aerogel公司的一位资深科学家马克·克拉耶夫斯基认为，一层18毫米的气凝胶将足以保护宇航员抵御零下130度的低温。他说：“它是我们所见过的最棒的绝热材料。”
光学领域
纯净的SiO2气凝胶是透明无色的，它的折射率（1.006～1.06）非常接近于空气的折射率，这意味着SiO2气凝胶对入射光几乎没有反射损失，能有效地透过太阳光。 SiO2气凝胶可以被用来制作绝热降噪玻璃。利用不同密度的SiO2气凝胶膜对不同波长的光制备光耦合材料，可以得到高级的光增透膜。 SiO2气凝胶的折射率和密度满足n-1≈2.1×10-4r/(kg/m3)，当通过控制制备条件获得不同密度的SiO2气凝胶时，它的折射率可在1.008-1.4 范围内变化，因此SiO2气凝胶可作为切仑科夫探测器中的介质材料，用来探测高能粒子的质量和能量。
日常生活应用
声学领域
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。该材料的声阻抗可变范围较大(103~107 kg／m2·s)，是一种较理想的超声探测器的声阻耦合材料水声反声材料是指声波由水中入射到材料层上能无损耗地全部反射出去的材料。在潜艇上构成声纳设备声学系统的材料中，水声反声材料是非常重要的，它可以使声纳单方向工作，消除非探测方向来的假目标信号的干扰，同时隔离装备体自身噪声，提高声纳的信噪比和增益。特性阻抗与水的特性阻抗严重失配的材料可用作水声反声材料。常压下空气的密度和声速都远远小于水的密度和声速，空气的特性阻抗将比水小得多，与水阻抗失配严重，因此含有大量空气的材料可作为常压水中的反声材料。气凝胶高孔隙率且超轻质的特点使其成为最佳的水声反声材料，既具有良好的水声反声效果，又不增加潜艇的重量。
气凝胶工艺
气凝胶工艺
气凝胶工艺是指利用超临界流体（例如气体或液体）在高压和高温下对聚合物或其他材料进行处理，使其形成一种多孔性凝胶材料的过程。
该工艺通常通过两个步骤完成：凝胶合成和凝胶干燥。
在凝胶合成阶段，选择合适的聚合物或材料与超临界流体进行反应，形成凝胶体系。
超临界流体的选择取决于所需的凝胶结构和性能。
常用的超临界流体包括二氧化碳、甲烷和乙烷等。
在凝胶干燥阶段，将凝胶体系转化为气凝胶。
这通常通过将凝胶置于低温和低压环境下进行，使凝胶中的超临界流体逸出，同时保持凝胶的结构不坍塌。
气凝胶的制备具有一些独特的特点和优势。
首先，气凝胶具有非常低的密度，通常为固体材料中最轻的，因此具有优异的浮力和隔热性能。
其次，气凝胶具有高度的孔隙度和表面积，可用于吸附和分离应用。
此外，气凝胶还具有较好的机械性能和化学稳定性。
气凝胶工艺在许多领域都有广泛的应用，包括能源储存、吸附分离、催化、保温隔热、声学和生物医学等。
它是一种具有巨大潜力的先进材料制备技术。
气凝胶原料
气凝胶原料气凝胶是一种由固体物质和气体组成的材料。
气凝胶的制备过程中，一般使用的原料为硅酸酯类化合物（如硅酸醇、硅酮等）和模板剂（如正己烷、去离子水等）。
制备气凝胶的过程中，首先将硅酸酯类化合物与模板剂混合，形成溶胶。
然后，在适当的条件下，如调节温度、pH值和反应时间等，通过水解缩聚反应使溶胶中的硅酸酯聚合为硅氧烷链状结构。
在这个过程中，模板剂起到了调节孔径大小的作用。
最后，将溶胶中的模板剂去除，得到孔隙结构的气凝胶材料。
常见的方法是通过超临界干燥或冻干等技术去除模板剂，并在此过程中保持材料的微孔结构。
除了硅酸酯类化合物和模板剂外，制备气凝胶的过程中还可以加入其他添加剂，如表面活性剂、稳定剂等，以调节气凝胶的性能和微观结构。
除了硅酸酯类化合物和模板剂，制备气凝胶还可以使用其他原料，例如：1. 有机硅化合物：有机硅化合物可以用作硅源，例如甲硅烷、二甲硅烷等，通过水解缩聚反应生成硅氧烷链状结构。
2. 气体：气凝胶需要具有高度亲水性，因此可以通过使用水蒸汽或其他气体来调节溶胶的湿度，以促使水解缩聚反应发生。
3. 稳定剂：为了防止气凝胶的固化和降解，可以添加稳定剂，如碱金属盐（如氢氧化钠）、有机酸（如醋酸）等。
4. 表面活性剂：为了调节气凝胶的表面性质，可以加入表面活性剂，如阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂等。
5. 功能性添加剂：根据需要，还可以添加具有特定功能的添加剂，如增强机械强度的增强剂、调节热导率的导热剂、增加耐高温性能的稳定剂等。
需要注意的是，气凝胶的原料和制备方法会根据具体的应用和需求而有所差异。
上述所列的原料和添加剂只是一些常见的例子，实际制备过程中可能还会用到其他材料。
气凝胶材料及其应用
气凝胶材料及其应用一、气凝胶材料气凝胶，作为世界最轻的固体，已入选吉尼斯世界纪录。
这种新材料密度仅为3.55千克每立方米，仅为空气密度的2.75倍；干燥的松木密度（500千克每立方米）是它的140倍。
这种物质看上去像凝固的烟，但它的成分与玻璃相似。
气凝胶具有三维纳米多孔结构，孔隙率高、质轻、密度极低、隔热性高，而且不燃，从而使其在隔热、隔音、储氢、催化等领域有很好的应用前景。
气凝胶材料的优势如下：1．隔热节能：3mm的气凝胶保温材料，保温效果相当于60mm的传统保温板。
2．防火：建筑防火等级A1级，比传统保温材料的防火等级更高.此外，抗裂性强，避免热胀冷缩导致保温材料及外饰面的开裂甚至脱落。
3．绿色环保：纳米水性材料，不含VOC（挥发性有机化合物），无毒无害。
4．施工工艺简单：传统保温材料施工工序在7—15道，建筑阻燃节能用气凝胶材料施工工序为5道，采用喷涂工艺，有效降低施工难度，缩短施工周期。
5．方便清洗：气凝胶涂料表面光滑，污渍不易附着，方便日常清洁及水洗。
6．使用寿命长：传统材料使用寿命为3—5年，气凝胶材料使用寿命可达15年。
二、气凝胶材料的应用气凝胶在隔热、防水、防火、耐压、透气、隔声、吸附、使用寿命等多个维度性能都很优异，在纯粹追求性能的前提下，气凝胶对同类材料来说是“降维打击”，这使得气凝胶在诸多领域具有广泛的应用或潜在的应用前景。
1.航空航天领域轻质高效隔热材料是航空航天飞行器的关键热防护组件之一，受飞行环境影响，航空航天材料需要具备低密度、高硬度、耐高低温、低导热的特性，而气凝胶被认为是理想的轻质高效隔热材料。
此外，航天器的电路也广泛使用气凝胶进行隔热保护，俄罗斯的“和平号”空间站也使用气凝胶实现热绝缘防护，我国首个火星探测器“天问一号”着陆发动机，以及我国“祝融号”、美国“漫步者”和“探路者”火星车的关键电器元件和线路也均使用气凝胶防护，以承受-100℃的超低温。
2.国防军工领域气凝胶作为最高效的隔热材料，一直广泛应用于军工领域。
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气凝的应用：（一）气凝胶在石油化工方面的应用据报道操作人员在开采海底油田和气田时的一项关键需求，是输送未加工炭氢化合物的能力，它们经常处于高温高压状态下，而且沿海底的输送距离也越来越长。
若没有充分的绝热，这些炭氢化合物将发生冷却并生成水合物或蜡化，最终堵塞流送管，对操作人员产生巨大的成本，气凝胶卓越的保温性能可以很好的解决这一问题。
（二）气凝胶的应用随着远洋运输、海上油田的发展，与之配套的海上钻井平台、石油运输船、液化天然气（LNG）船，液化石油气（LPG）船等发展迅速。
这些特种船舶对于隔热保温和防火分隔提出了更高的要求，也成为气凝胶材料应用新的平台。
（三）气凝胶在建筑应用气凝胶卓越的保温性能让他可以在建筑保温方面具有十分强大的潜力，相对于目前使用的聚苯泡沫气凝胶不仅保温隔热效果更好，而且不可燃烧，可以有效的防止火灾的发生。
气凝胶的耐老化性能也十分良好，可以保证外保温体30年不老化。
目前气凝胶的成本相对较高，等将来工艺更加的优化，成本下降，必将在建筑保温方面大量应用。
同时由于气凝胶的透光性，使其可以用来制作透光屋顶。
（四）气凝胶在航空航天应用目前，气凝胶已经在航空航天需要隔热保温的地方中大量使用。
其中有一项就是在航空航天用热电池上的应用，使用气凝胶材料作为隔热保温层完美的解决了航空航天对热电池高性能的要求，下图为某种热电池的隔热气凝胶材料。
（五）气凝胶其他应用气凝胶卓越的隔热保温性能使得他在电化学、服装、新能源、催化剂等方面也有十分强大的应用潜力。
由于气凝胶的孔隙都是纳米级的，比表面积很大这使得他吸附能力较大，可以在用来做催化剂的载体；由于其吸附性，同时密度极低，所以也可以用来储氢；他良好的保温性可以用来制作服装，只需要很薄的一层就可以达到很好的保温效果。
作为隔热保温材料，可用于超声速飞行器的热防护，装甲车、船舶等的大功率发动机隔热，工业用高温炉的隔热以及高效热电池、绿色智能建筑的保温等；作为防火分隔材料，可用于大型船舶、高层建筑物中防火门、防火舱壁的制造；可用于特种服装（防寒服、消防服、防弹背心）制造、隔音材料、催化剂载体等。
材料表面处理技术摘要：介绍了表面处理技术的内容，现代材料表面处理技术与传统表面处理技术的区别，重点介绍了表面处理技术在模具上的应用和发展，最后针对材料表面处理技术研究和应用所存在的问题，提出了自己的看法。
关键词：表面处理技术区别模具问题。
一、表面处理技术的内容材料表面处理技术与工程,是80年代以来世界十大关键之一的新兴技术,现已迅速发展成跨学科的、综合性强的新兴的先进工程技术,涉及到材料、物理、化学、真空技术及微电子学等许多学科,应用领域非常广。
表面处理技术包括：表面覆盖技术、表面改性技术和复合表面处理技术。
1)表面覆盖技术这项技术的种类很多,目前主要有下列24类:1电镀；2电刷镀；3化学镀；4涂装；5粘结；6堆焊；7熔结；8热喷涂；9塑料粉末涂敷；10电火花涂敷；11热浸镀；12搪瓷涂敷；13陶瓷涂敷；14真空蒸镀；5溅射镀；16离子镀；17普通化学气相沉积；18等离子体化学气相沉积；19金属有机物气相沉积；20分子束外延；21离子束合成薄膜技术；22化学转化膜；23热烫印；24暂时性覆盖处理。
上述每类表面覆盖技术又可分为许多种技术。
例如电镀按镀层可分为单金属电镀和合金电镀。
单金属镀层有锌、镉、铜、镍等数10种,合金镀层有锌铜、镍铁、锌-镍-铁等100多种。
按电镀方式,可分为挂镀、吊镀、滚镀和刷镀等。
某些分类有重叠情况,例如塑料粉末涂敷可归入涂装一类,但由于其特殊性,故单独列为一类。
又如陶瓷涂敷,其中不少内容可归入热喷涂一类,但考虑其完整性,也单独列为一类。
有些技术,尤其是一些新技术,根据其特点和发展情况,在需要时可单独列为一类。
例如片状锌基铬盐防护涂层(又称达克罗等),是由细小片状锌、片状铝、铬酸盐、水和有机溶剂构成涂料,经涂敷和300℃左右加热保温除去水和有机溶剂后形成涂层,因具有涂层薄、防蚀性能优良、无氢脆、耐热性好、附着性高以及无环境污染等优点,所以发展迅速,可考虑从涂装中单独列出。
2)表面改性技术目前大致可分为以下几类:喷丸强化；表面热处理；化学热处理；等离子扩渗处理；激光表面处理；电子束表面处理；高密度太阳能表面处理；离子注入表面改性。
实际上“表面改性”是一个具有较为广泛涵义的技术名词,它可泛指“经过特殊表面处理以得到某种特殊性能的技术”。
因此,有许多表面覆盖技术也可看作表面改性技术。
为了使这些覆盖技术归类完整起见,我们说的表面改性技术是指“表面覆盖”以外的,通过用机械、物理、化学等方法,改变材料表面的形貌、化学成分、相组成、微观结构、缺陷状态或应力状态,来获得某种特殊性能的表面处理技术。
3)复合表面处理技术表面技术种类繁杂,今后还会有一系列新技术涌现出来。
表面技术的另一个重要趋向是综合运用两种或更多种表面技术的复合表面处理将获得迅速发展。
随着材料使用要求的不断提高,单一的表面技术因有一定的局限性而往往不能满足需要。
目前已开发的一些复合表面处理如等离子喷涂与激光辐照复合、热喷涂与喷丸复合、化学热处理与电镀复合、激光淬火与化学热处理复合、化学热处理与气相沉积复合等,已经取得良好效果,有的还收到意想不到的效果。
二、现代材料表面处理技术与传统表面处理技术的区别传统的表面处理技术主要为了解决材料的耐磨和耐腐蚀问题,而现代表面处理技术除了解决上述问题外,更赋予材料以新的功能。
它以经济有效的方法改善材料表面及近表面区的形态、化学成分及组织结构,并赋予新的复合性能,可获得许多新构思、新材料、新器件和新应用。
现代表面技术的内容有三个方面:厚膜涂层技术、薄膜涂层技术及表面改性技术。
厚膜涂层技术是以喷涂技术为代表;薄膜技术主要包括物理气相沉积、化学气相沉积、化学镀膜等;表面改性技术以电子束、离子束及激光束表面改性为主。
三、表面处理技术在模具上的应用和发展1)表面处理技术在模具上的应用模具表面处理主要是指运用表面技术对模具表面进行改性或涂覆镀层。
目前使用的表面处理技术方法多达几十种，主要可以归纳为物理表面处理法、化学表面处理法和表面覆层处理法。
物理表面处理法即对材料进行表面强化处理，以使模具整个或部分表面获得较高的力学性能和物理性能，如硬度、耐磨性、耐疲劳性能以及耐蚀性能等，而芯部或其他部分仍具有良的综合性能。
主要包括高频淬火、火焰表面淬火、激光表面淬火、喷丸强化等，这种工艺方法具有设备简单、成本低等优点，但生产率低，模具表面存在不同程度的过热，质量控制比较困难，主要适用于单件、小批量和质量要求不高的模具表面处理。
化学表面处理法是将模具置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种介质渗入模具表面，改变模具表面的化学成分和组织，以改进表面性能和满足技术要求。
化学表面处理能有效提高模具表面的耐磨性、疲劳强度、耐蚀性和抗氧化性能，按照表面渗入元素的不同，化学表面处理法可以分渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、渗铝等。
渗碳是使模具表面形成一层1～2mm的高含碳量渗层，经过适当淬火与回火处理，可提高模具表面的硬度、耐磨性及疲劳强度，使模具芯部仍保持良好的韧性和塑性。
与渗碳相比，渗氮的温度较低（500 600℃），模具渗氮后变形小，渗氮处理后的表面耐磨性、抗疲劳作用、抗热、抗蚀、硬度和抗咬合性能都比渗碳处理后优越;但渗氮工艺复杂、时间长、成本高，般用于耐磨性和精度或抗热都要求较高的模具。
碳氮共渗就是同时向零件表面渗入碳和氮的化学处理工艺，也称氰化，由于碳氮共渗污染环境、劳动条件差，已很少应用。
渗硼方法有固体渗硼、气体渗硼、盐浴渗硼等，国内外应用较多的是盐浴渗硼和固体渗硼，日本发展了以硼砂溶盐为主的液体渗硼及其他元素的TD法（也称液体渗金属法），提高模具寿命4 20倍表面覆层处理即通过一定的工艺方法在模具工作面上沉积薄层金属或合金，以达到提高模具表面性能的效果，常用的有表面镀层、热喷涂、气相沉积、离子注入等。
电镀和化学镀是模具表面处理技术中的传统技术，电镀操作温度低，模具变形较小，镀层的摩擦系数低，可以大大提高模具的耐磨性，但是由于对环境的影响较大，因此应用受到了很大的限制;刷镀是依靠一个与阳极接触的垫或刷提供电镀需要的电解液，电镀时，垫或刷与被镀的阴极作相对运动而获得镀层的电镀方法，其工艺简单，沉积速度快，操作方便，镀层质量和性能较好，易于现场操作，不受模具大小和形状的限制，用在报废模具和大模具的修复上经济效益明显。
采用热喷涂金属陶瓷涂层对模具表面进行强化，可提高其硬度、抗黏着、抗冲击、耐磨和抗冷热疲劳等性能，如不锈钢制品拉深模表面采用高速火焰喷涂工艺制备30 50μm厚的WC-Co涂层后，寿命可以提高3 8倍，而且制品质量也得到改善。
气相沉积是利用物理或化学方法在固体表面生成固态沉积物，使工件具有高硬度、高耐磨性以及高的抗蚀性等优异性能，如用于汽车零件加工的深孔模和精压模，经过CVD法沉积TiC后，使用寿命比镀硬铬分别提高20倍和14倍。
离子注入是把气体或金属元素蒸气，通入电离室电离形成正离子，经高压电场加速，使离子获得很高速度后打入圈体中的物理过程，可以改善模具工作零件的表面力学性能，包括提高表面硬度、降低表面摩擦系数、提高抗磨损能力和增强抗疲劳强度，极大地改变了工件的使用性能，已在模具表面处理上取得了突出效果。
另外，随着纳米材料研究的进一步深入，纳米表面处理技术也获得了一定发展，采用纳米复合涂层能有效地提高涂层与基体之间的结合强度，改善涂层内应力的分布及裂纹的扩展方向。
表面处理技术在模具表面中的应用，在相当程度上弥补了模具材料的性能缺陷，可达到以下效果:(1)提高模具表面硬度、耐磨性、耐蚀性和抗高温氧化性能，大幅度提高模具的使用寿命；(2)提高模具表面抗擦伤能力和脱模能力，提高生产率；(3)采用碳素工具钢或低合金钢材生产的模具，经表面强化处理后，其表面性能可达到或超过高合金化模具材料，甚至达到硬质合金的性能指标，不仅大幅度降低材料成本，而且简化模具制造加工工艺和热处理工艺，降低生产成本；(4)可用于模具的修复，如电刷镀技术可在不拆卸模具的条件下，完成对模具表面的修复，且能保证修复后的模具表面质量。
对于传统的表面技术，应该进一步改进和提高处理效果，降低其能源消耗和环境污染。
扩展传统表面技术和现代表面处理技术之间的复合形式，把纳米技术和模具表面技术结合起来。
( 1)制作纳米复合镀层: 在传统的电镀液中加入零维或一维纳米级粉体材料可形成纳米复合镀层。
用于模具的纳米复合镀层, 可使模具精度持久不变、寿命延长, 且长时间使用后的镀层仍光滑无裂纹。
纳米材料还可用于耐高温的耐磨复合镀层。
( 2)制作纳米涂层: 热喷涂技术是制作纳米涂层的一种极有竞争力的方法。