TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC MÔN VẬT LIỆU HỌC TỔNG QUAN TỔNG QUAN LỊCH SỬ  Năm 1931, nhà khoa học Samuel Stephens Kistler từ trường Đại học Pacific Stockton, California  “Aerogel”: vật liệu dạng gel mà thành phần lỏng thay thành phần khí không làm thay đổi cấu trúc rắn gel  Kỹ thuật sấy siêu tới hạn TỔNG QUAN  Kỹ thuật sol-gel => chế tạo hợp chất dạng khối, bột siêu mịn, màng mỏng sợi LỊCH SỬ TỔNG QUAN PHÂN LOẠI  Aerogel vô Aerogel vô không silica  Aerogel hữu tự nhiên tổng hợp  Aerogel composite  Exotic aerogels TỔNG QUAN TÍNH CHẤT  Siêu nhẹ: Aerogel silica chứa 90% không khí, nặng không khí lần, nhẹ thủy tinh đến 1.000 lần xem chất rắn nhẹ  Cách nhiệt tốt: Tính cách nhiệt 2,54 cm Aerogel tương đương với chồng gồm 30 kính cửa sổ nén lại  Chịu va đập mạnh, nhiều màu sắc rực rỡ  Diện tích bề mặt cao, dẫn điện tốt  Cách nhiệt tốt  Vừa kỵ nước, vừa ưa dầu, thấm hút lượng dầu lớn gấp lần trọng lượng TỔNG QUAN ỨNG DỤNG Công nghiệp lượng ỨNG DỤNG Vật lý hóa học ỨNG DỤNG Y sinh dược phẩm Buồng lưu với van tim aerogel đơn nguyên mẫu ỨNG DỤNG Hàng không vũ trụ Module chứa aerogel để bắt giữ hạt vận tốc Lưới lọc bụi vũ trụ làm Aerogel NASA ỨNG DỤNG Công nghiệp kim loại Sản xuất xưởng đúc sử dụng msilica aerogel phụ gia nano TỔNG QUAN TIỀM NĂNG THƯƠNG MẠI Tăng trưởng aerogel qua năm TIỀM NĂNG THƯƠNG MẠI Một số sản phẩm aerogel có thị trường: A đế giữ ấm chân, B Toasty Feet insoles, C Vợt tennis AEROGEL COMPOSITE Aerogel liên kết với polymer Khắc phục dễ vỡ aerogel cách liên kết với polymer Gel ướt co lại suốt trình sấy áp suất môi trường; co lại tạo ứng suất gây vết nứt làm ảnh hưởng tới chất lượng gel khô Aerogel liên kết với polymer Phân loại:  Vật liệu loại I, polymer khung vô hoàn toàn độc lập với Không có liên kết cộng hóa trị chúng tương tác tương tác Van der Waals, lực tĩnh điện, liên kết hydro  Vật liệu loại II, có liên kết cộng hóa trị phân tử polymer thành phần vô Aerogel liên kết với polymer  Mô hình 1, hạt silica tách khỏi kết nối thông qua sợi dây polymer;  Mô hình 2, tất hạt silica kết nối với tạo thành mạng liên tục thông qua sợi dây polymer hạt;  Mô hình 3, trạng thái trung gian mô hình Aerogel liên kết với polymer Cơ chế liên kết aerogel silica với di- isocyanate Aerogel liên kết với polymer Khả tổng hợp liên kết silica-amine Aerogel có chứa Oxide kim loại, Phenol – Formaldehyde Mạng lưới sol-gel làm cải thiện co gãy nứt sấy gel ướt thành gel khô; cải thiện đặc tính quang học kính sol-gel nhờ vào kích thước hạt số khúc xạ thích hợp Các ứng dụng khác có loại vật liệu làm lớp phủ chống ăn mòn, chất điện môi, vật liệu quang học khúc xạ, laser điều hướng cảm biến sinh hóa học Phương pháp tổng hợp loại vật liệu hoàn toàn tương tụ tổng hợp vật liệu có liên kết polymer [...]... lại trong suốt quá trình sấy ở áp suất môi trường; sự co lại tạo ứng suất gây ra các vết nứt làm ảnh hưởng tới chất lượng của gel khô Aerogel liên kết với polymer Phân loại:  Vật liệu loại I, polymer và khung vô cơ hoàn toàn độc lập với nhau Không có liên kết cộng hóa trị giữa chúng và các tương tác duy nhất là tương tác Van der Waals, lực tĩnh điện, hoặc liên kết hydro  Vật liệu loại II, có liên... của silica-amine Aerogel có chứa Oxide kim loại, Phenol – Formaldehyde Mạng lưới sol-gel cũng làm cải thiện sự co và sự gãy nứt khi sấy gel ướt thành gel khô; cải thiện các đặc tính quang học của kính sol-gel nhờ vào kích thước hạt và chỉ số khúc xạ thích hợp Các ứng dụng khác có thể có của loại vật liệu này là làm lớp phủ chống ăn mòn, chất điện môi, vật liệu quang học khúc xạ, laser điều hướng được... thể có của loại vật liệu này là làm lớp phủ chống ăn mòn, chất điện môi, vật liệu quang học khúc xạ, laser điều hướng được và các cảm biến sinh hóa học Phương pháp tổng hợp loại vật liệu này hoàn toàn tương tụ như tổng hợp vật liệu có liên kết polymer ...ỨNG DỤNG Hàng không vũ trụ Module chứa aerogel để bắt giữ các hạt quá vận tốc Lưới lọc bụi vũ trụ làm bằng Aerogel của NASA ỨNG DỤNG Công nghiệp kim loại Sản xuất trong một xưởng đúc sử dụng msilica aerogel như một phụ gia nano TỔNG QUAN TIỀM NĂNG THƯƠNG MẠI Tăng trưởng của aerogel qua các năm TIỀM NĂNG THƯƠNG MẠI Một số sản phẩm aerogel hiện có trên