Aergels estas tre forigitaj strukturitaj materialoj, kies internaj malplenoj estas plenaj de gaso. Ili havas tre malaltan densecon kaj termikan konduktivecon, same kiel altan malmolecon kaj travideblecon samtempe, pro kiuj la aerogels estas uzataj por termika izolaĵo kaj aliaj taskoj. Tamen, unu el la ĉefaj stadioj de akirado de aviadiloj estas superkrita sekigado - tre multekosta, kiu limigas la eblon uzi ĉi tiujn materialojn.
En la nova laboro, sciencistoj de la PCTU nomiĝis laŭ Di Mendeleev montris, ke, optimumigante teknologiajn kondiĉojn por la superkrita sekigado, ĝi eblas sen plimalbonigi la kvaliton de la materialo por signife rapidigi ĉi tiun procezon kaj redukti la koston de la sekiga agento, kiu igas la sintezon de aerogeloj pli atingeblaj. La rezultoj de la verko estas publikigitaj en la ĵurnalo sekiganta teknologion.
Ordinara ĝelo estas tridimensia maŝa kadro kun granda nombro da poroj plenaj de likvaĵo. Aergels diferencas de konvenciaj ĝeloj, ĉar la likva fazo en ili estas tute anstataŭigita per gasa. Ili havas malgrandan densecon kaj samtempe alta malmoleco, travidebleco, varmo-rezisto, kaj ankaŭ ekstreme malalta termika konduktiveco.
Sekve, la aerogels estas uzataj por fabrikado de termikaj izolaj materialoj, en diversaj medicinaj celoj kaj eĉ en spaco - de ili kaptiloj por kosma polvo, kapablaj kapti la plej malgrandajn partiklojn. Airgels akiras en pluraj etapoj: la unua de la bazaj kemiaj komponantoj faras pionirajn solvojn, tiam oni akiras ordinarajn ĝelojn, kaj tiam la ĝeloj sekigas, dum la likvaĵo, plenigado de poroj, estas anstataŭigita per gaso.
La kutima sekigado ĉe atmosfera premo kaj altaj temperaturoj ne taŭgas por ĉi tiuj celoj: ĝi detruas la strukturon de la fonta ĝelo kaj kiel rezulto de la aero de ĝi ne ricevi. Anstataŭe, superkritika sekigado estas efektivigita, en kiu superkritikaj fluidoj estas uzataj - tiel nomataj la stato de la substanco je premo kaj temperaturo super la kritika kiam la diferenco malaperas inter la gaso kaj likva fazo (ekzemple, konvencia akvo fariĝas superkrita fluido ĉe temperaturo kaj premo pli granda ol 647 k kaj 218 stango, respektive).
La plej ofta superkritika sekigado en la meza CO2 estas plej ofta (kritikaj parametroj: 303.9 k, 73 stangoj). Dum tia sekigado, la superkrita fluido iom post iom delokas la solvilon, kaj tiam la premo estas reduktita en la reaktoro, kaj la superkrita fluido eniras la gasan fazon - do de la ĝelo finfine la aero kun ne-damneca pora sistemo estas akirita de la ĝelo.
Tamen, la superkrita sekigado estas tre multekosta, kio limigas la eblon uzi aviadilojn kaj materialojn bazitajn sur ili. Sekve, sciencistoj serĉas manierojn optimumigi ĉi tiun procezon. "Multaj sciencaj grupoj okupiĝas pri la intensigo de la procezo de superkrita sekigado," diras unu el la aŭtoroj de la verko, dungito de la PCTU, PAVE-Gypsy. - Ni koncentriĝis pri nia laboro pri la efiko de la procezaj parametroj - temperaturo, la konsumado de la superkrita sekiga agento kaj ĝia nutra reĝimo, al la ĉefaj karakterizaĵoj de la sekiganta procezo - ĝia daŭro kaj totala elspezo de la sekigita agento.
La esploristoj studis la procezon de superkritika sekigado uzante la ekzemplon de klasika aero bazita sur siliko. Isopropanol estis uzata kiel komenca solvaĵo, kiel desiccant - superkrita karbona dioksido. Ĉiuj eksperimentoj estis efektivigitaj en alta premo-aparato. Sciencistoj variis la ĉefajn parametrojn de la procezo, provante, unuflanke, akceli ĝin kaj redukti la konsumon de la sekigita agento, kaj aliflanke, ne plimalbonigas la produktan kvaliton taksitan de la postrestanta enhavo de la solvilo ene de la aero.
Rezulte, sciencistoj trovis, ke pro ŝanĝoj en la parametroj de la superkrita sekigado, la konsumado de karbona dioksido povas esti reduktita per 63,4 procentoj, kaj la totala procezo-tempo estas ĉirkaŭ 50 procentoj. En ĉi tiu kazo, la kvalito de la produktita produkto restas preskaŭ senŝanĝa kaj la rezulta siliko Aerogels havas evoluintan specifan surfacan areon (ĉirkaŭ 850 m / g) kaj alta poreco (ĉirkaŭ 95 procentoj). Tiel, rusaj apotekistoj trovis manieron optimumigi la procezon de superkrita sekigado, kiu estas granda parto de la kosto de produktado de aerajetoj.
Fonto: Nuda Scienco