پاورپوینت کاربرد آئروژلها

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

عنوان: کاربرد آئروژلها

اسلاید 3 :

آئروژلها
آئروژلها مواد جامد متخلخل با خصوصیات منحصر به فردی هستند که از لحاظ فنی در حوزههای مختلف میتوانند کاربرد داشته باشند.
به خاطر چگالی پایین آئروژلها، کاربردهای زیادی به عنوان مواد سبک دارند.

اسلاید 4 :

کاربرد به عنوان عایق
آئروژلها طیف وسیعی از خواص فیزیکی برجسته مانند موارد زیر را دارا میباشند:
هدایت حرارتی پایین
خواص مکانیکی مناسب
وزن بسیار پایین
توانایی بالایی در جذب انرژی
به این دلایل آئروژلها گزینه مناسبی برای کاربرد عایق سازی هستند.

اسلاید 5 :

کاربرد به عنوان عایق
کاربرد آئروژلها به عنوان عایقهای حرارتی
آئروژلها بهترین مواد عایق حرارتی شناخته شده هستند.
هدایت پایین آئروژلها از بافت متخلخل آنها سرچشمه میگیرد که از هوا پر شده است.

اسلاید 6 :

کاربرد به عنوان عایق
کاربرد آئروژلها به عنوان عایقهای صوتی
آئروژلها عایقهای صوتی بسیار خوبی هستند.
انتقال صوت در آئروژلها به نوع گاز درون شبکهای، دانسیته و به طور عمده به بافت ماده اولیه بستگی دارد.
دامنه و سرعت امواج صوتی در این ترکیبات کاهش مییابد.
سرعت امواج طولی صوت در حدود 100 متر بر ثانیه است.
این خاصیت، سیلیکا آئروژلها را برای کاربرد در مقاومتهای صوتی، تقویت کنندههای مافوق صوت مناسب میسازد.

اسلاید 7 :

مصارف خانگی آئروژلها
مصارف خانگی
جهت پوشاندن کف اتاقها برای جلوگیری از پیچیدن صدای راه رفتن است.
از دیگر مصارف آنها در صنایع حمل و نقل و ماشینسازی است.
از این مواد در ساختن اتاقهایی که صدا در فضای آنها منعکس نمیشود، استفاده میشود.

اسلاید 8 :

سیلیکا آئروژل ماده متخلخلی است که میتواند به صورت شفاف ساخته شود.
کاربردهای نوری آن به همگن بودنش بستگی دارد.
غیرهمگن بودن در محدوده نانومتر باعث تفرق تابش است؛ به نحوی که وقتی نور از میان یک نمونه میگذرد، بر اثر پدیده تفرق نمونه زرد بنظر میرسد.
آئروژل ساخته شده از تترامتوکسی سیلان در متانول طی دو مرحله هیدرولیز کاتالیز شده با باز و تراکم کاتالیز شده با اسید سنتز میشود.
این ترکیب نمونه خوبی با عبور بالاتر از 93 درصد در طول موج 900 نانومتر تولید میکند.

اسلاید 9 :

کاربرد الکتریکی آئروژل
باتری
مشکل شیمیایی در این بخش، توانایی جای دادن یونها بصورت برگشتپذیر در شبکه آئروژل است.
بهدلیل تخلخل بالای اکسید آئروژلها، بسیاری از یونهای کوچک را میتوان در شبکه آنها جا داد.
این دسته از آئروژلها عایقهای حرارتی خوبی هستند که میتوانند در باتریهای الکتریکی با حرارت بالا استفاده شوند.

اسلاید 10 :

بیشتر این آئروژلهای مطالعه شده از جنس وانادیم اکسید، منگنز اکسید، مولیبدن اکسید هستند که یونهای لیتیم در آنها جای داده شده است.
آئروژل V2O5 ماده بیشکل است.
شبکه جامد بسیار بهم پیوستهای دارد.
مساحت سطح آن بالاتر از 450 مترمربع بر گرم است.
حجم ویژه سوراخها به بزرگی 3/2 سانتی متر مکعب بر گرم است.

اسلاید 11 :

بیشتر از 8/5 اکی والان لیتیم بر مول آئروژل بوسیله روشهای الکتروشیمیایی میتواند جایگزین شود.
این مواد بخاطر ظرفیت بالایی که دارند، در الکترودهای مثبت با انرژی بالا در باتریهای لیتیم کاربرد دارند.
علاوه بر لیتیم (Li)، یونهای منگنز (Mn)، روی (Zn) و آلومینیم (Al) هم میتوانند بصورت برگشتپذیر جایگزین شوند.

اسلاید 12 :

آئروژلهای هیبریدی وانادیم پنتوکسید و پلی پیرول که با پلیمریزه شدن پیرول و وانادیم الکوکسید در مخلوط استون و آب و پیرول تولید میشوند، بسیار یکپارچه هستند و رنگ سبز تیرهای دارند.
مساحت سطح آنها حدود 150 تا 275 متر مربع بر گرم و دانسیته آنها 0/1 تا 0/2 گرم بر سانتی متر مکعب است.
بقدر کافی محکم بوده و بدون خرد شدن، بریده میشوند.
هدایت الکتریکی آنها با افزایش سهم پیرول، کاهش مییابد.

اسلاید 13 :

الکترود خازن
آئروژل به عنوان الکترود دولایهای (Double Layer) در ابر خازنها کاربرد دارد.
آئروژل مقاومت الکتریکی کمی در حد 3-10 اهم دارد.
ظرفیت ویژه کربن آئروژلهای مشتق شده از آئروژلهای آلی رزورسینول-فرمالدهید حدود 45 فاراد بر گرم در الکترولیت آبی است.

اسلاید 14 :

مشکل شیمیایی در اینجا قرار دادن برگشتپذیر مقدار زیادی از حاملهای بار الکتریکی در شبکه آئروژل است.
آئروژل خودش باید الکتریسیته را هدایت کند.

اسلاید 15 :

کربن آئروژلهای بدست آمده از گرماکافت (Pyrolysis) آئروژلهای پلی اکریلونیتریل میتوانند به ظرفیت ویژهای حدود 130 فاراد بر گرم در محلول آبی پتاسیم هیدروکسید 5 مولار برسد.

اسلاید 16 :

مواد دی الکتریک (Dielectric Materials)
فیلم نازک سیلیکا آئروژل به عنوان مادهای با ثابت دی الکتریک بسیار کم شناخته شده است.

اسلاید 17 :

کاربرد فیلم سیلیکا آئروژل در مدارهای مجتمع (Integrated Circuit) است.
این فیلم میتواند از محلول بازی تترا متوکسی سیلان مخلوط شده با دی متیل سولفوکسید ساخته شوند.
بعد از پوشش بوسیله CO2 بصورت فوق بحرانی خشک شوند.
ثابت دیالکتریک مربوط حدود 1/1 بدست میآید.
خواص دیالکتریک آئروژلهای آلی در بخش خازنی فیلترها قابل استفاده است.

اسلاید 18 :

کاربرد آئروژل به عنوان حامل (Carrier) مواد مختلف
آئروژلها به عنوان حامل ترکیبات مختلف برای مثال رنگدانهها در داروسازی و کشاورزی استفاده میشوند.
در مواردیکه نیاز به ارتباط گسترده مواد فعال است، آئروژلها مثل یک هدایت کننده برای انتقال مواد مختلف رفتار میکنند.
آئروژلها در مقابل فشار موئینگی مقاوم هستند.

اسلاید 19 :

برای نگهداری یا حمل مایعاتی پرخطر مثل 1 و 1 دی متیل هیدرازین نامتقارن که برای سوخت موشکها استفاده میشوند، مناسب هستند.
از این ترکیبات برای محبوس کردن ضایعات رادیواکتیو یا فیلترهای گازی استفاده میشود.

اسلاید 20 :

در شیمی، سیلیکا، آلومینا و کربن آئروژلها با MgCl2، LiBr، CaCl2 اشباع میشوند.
این مواد اشباع شده به عنوان جاذب آب برای ذخیرهسازی گرما در درجه حرارتهای پایین کاربرد دارند.