Aergelsは高度にフェイズド構造化材料であり、その内部空隙はガスで満たされています。それらは非常に低い密度および熱伝導率、ならびに同時に高硬度および透明性を有し、それによってエアロゲルが断熱材および他のタスクに使用されるために使用される。しかしながら、アイアルを得ることの重要な段階の1つは超臨界乾燥であり、非常に高価であり、これらの材料を使用する可能性を制限する。
新作では、DI Mendeleevに命名されたPCTUからの科学者たちは、超臨界乾燥の技術的条件を最適化し、このプロセスを大幅に高速化し、乾燥剤のコストを削減することなく可能であることが可能です。エアロゲルの合成をより手頃な価格にする。作業の結果はジャーナル乾燥技術に掲載されています。
通常のゲルは、液体で充填された多数の細孔を有する三次元メッシュフレームである。 Aergelsは、それらの中の液相が気体で完全に置換されているという点で従来のゲルとは異なる。それらは密度が小さく、同時に高い硬度、透明性、耐熱性、ならびに極めて低い熱伝導率を有する。
したがって、エアーゲルは、最小の粒子を捕獲することができる宇宙粉塵のための静的な散布のための静的な医療の目的で、宇宙内でさえも、断熱材料の製造に使用されます。エアレルはいくつかの段階で得られます。最初に基本化学成分を前駆体溶液とし、次いで通常のゲルを得、次いでゲルを乾燥させ、一方、液体をガスと交換する。
大気圧と高温での通常の乾燥はこれらの目的には適していません。それはソースゲルの構造を破壊し、それから受信しないことからエアロゲルの結果として破壊されます。代わりに、超臨界乾燥が行われ、そこでは超臨界流体が使用され、そこで超臨界流体が使用されている。それぞれ647Kおよび218バールを超える温度および圧力。
CO2培地中で最も一般的な超臨界乾燥は最も一般的です（重要なパラメータ：303.9K、73バー）。そのような乾燥の間、超臨界流体は溶媒を徐々に変位させ、次いで反応器内で圧力を減少させ、そして超臨界流体は気相に入り、そのため、無関係の細孔システムを有するエアロゲルはゲルから得られた。
しかしながら、超臨界乾燥は非常に高価であり、それに基づいてエアーゲルおよび材料を使用する可能性を制限する。したがって、科学者はこのプロセスを最適化する方法を探しています。 「多くの科学グループは超臨界乾燥の過程の激化に従事しています」と、PCTUの従業員、Pavel Gypsyの著者の一人は言います。 - プロセスパラメータ - 温度、超臨界乾燥剤の消費量およびその供給モードの影響に対する我々は、乾燥プロセスの重要な特徴と乾燥剤の総消費の影響を軽減しました。
研究者らは、シリカに基づく古典的なエアロゲルの例を用いた超臨界乾燥の過程を調べた。乾燥剤 - 超臨界二酸化炭素としては、イソプロパノールを出発溶媒として使用した。全ての実験は高圧装置で行われた。科学者たちは、プロセスの主なパラメータを整理し、一方ではそれを加速し、乾燥剤の消費量を減らし、そして他方では、エアロゲル内の溶媒の残留含量によって推定される製品品質を悪化させない。
その結果、科学者たちは超臨界乾燥のパラメータの変化のために、二酸化炭素の消費量を63.4％減少させることができ、全プロセス時間は約50パーセントであることがわかった。この場合、製造された製品の品質はほとんど変わらず、得られたシリカエーロゲルは現像された比表面積（約850m / g）および高い多孔度（約95パーセント）を有する。したがって、ロシアの化学者は超臨界乾燥のプロセスを最適化する方法を見出し、それはエアーゲルの生産コストのかなりの部分である。
出典：裸の科学