Aergels უაღრესად ეტაპობრივი სტრუქტურული მასალები, რომლის შიდა voids არის სავსე გაზი. მათ აქვთ ძალიან დაბალი სიმკვრივე და თერმული კონდუქტომეტრობა, ისევე როგორც მაღალი სიმტკიცე და გამჭვირვალობა ამავე დროს, რის გამოც აეროგები გამოიყენება თერმული იზოლაციისთვის და სხვა ამოცანებისათვის. თუმცა, საჰაერო სივრცის მოპოვების ერთ-ერთი ძირითადი ეტაპი არის supercritical საშრობი - ძალიან ძვირი, რომელიც ზღუდავს ამ მასალების გამოყენების შესაძლებლობას.
ახალ ნამუშევარში, DI Mendeleev- ის დასახელებულმა მეცნიერებმა აჩვენა, რომ ტექნოლოგიური პირობების ოპტიმიზაცია supercritical საშრობი, შესაძლებელია გარეშე გაუარესების ხარისხის ეს პროცესი მნიშვნელოვნად დააჩქაროს ამ პროცესში და შეამციროს ღირებულება საშრობი აგენტი, რომელიც აეროგელების სინთეზს უფრო ხელმისაწვდომი გახდება. სამუშაოების შედეგები გამოქვეყნებულია ჟურნალში საშრობი ტექნოლოგიაში.
ჩვეულებრივი ლარი არის სამგანზომილებიანი mesh ჩარჩო ერთად დიდი რაოდენობით pores ივსება თხევადი. Aergels განსხვავდება ჩვეულებრივი ლარით, რომ მათში თხევადი ფაზა მთლიანად შეიცავდეს აირისებლობას. მათ აქვთ პატარა სიმჭიდროვე და ამავე დროს მაღალი სიმტკიცე, გამჭვირვალობა, სითბოს წინააღმდეგობა, ასევე ძალიან დაბალი თერმული გამტარობა.
აქედან გამომდინარე, საჰაერო ხომალდები გამოიყენება თერმული საიზოლაციო მასალების წარმოებისთვის, სხვადასხვა სამედიცინო მიზნებისათვის და სივრცეშიც კი - მათგან კოსმოსური მტვრის ხაფანგებიდან, რომელსაც შეუძლია პატარა ნაწილაკების დაკავება. Airgels მიიღება რამდენიმე ეტაპზე: პირველი ძირითადი ქიმიური კომპონენტები აკეთებენ წინამორბოლების გადაწყვეტილებებს, მაშინ ჩვეულებრივი ლარით მიიღება, შემდეგ კი ლარით გამხმარი, ხოლო თხევადი, შევსების pores, შეიცვალა გაზის.
ატმოსფერული ზეწოლისა და ამაღლებული ტემპერატურის ჩვეულებრივი საშრობი არ არის შესაფერისი ამ მიზნებისათვის: იგი წყვეტს წყაროს სტრუქტურას და საჰაერო ხომალდის შედეგად არ მიიღებს. ნაცვლად, supercritical საშრობი ხორციელდება, რომელშიც supercritical სითხეები გამოიყენება - ე.წ. სახელმწიფო ნივთიერება ზეწოლისა და ტემპერატურის ზემოთ კრიტიკული, როდესაც განსხვავება ქრება გაზისა და თხევადი ფაზის (მაგალითად, ჩვეულებრივი წყალი ხდება supercritical სითხე ტემპერატურა და ზეწოლა 647 კ და 218 ბარზე მეტი).
CO2- ის ყველაზე გავრცელებული ზედაპირული საშრობი ყველაზე გავრცელებულია (კრიტიკული პარამეტრები: 303.9 k, 73 ბარები). ასეთი საშრობით, supercritical სითხის თანდათანობით გადაადგილება გამხსნელი, შემდეგ კი ზეწოლა შემცირდა რეაქტორის, და supercritical სითხე მიდის გაზის ფაზაში - ასე ლარიდან ბოლომდე Airgel ერთად არასამთავრობო damned pore სისტემა არის მიღებული ლარიდან.
თუმცა, supercritical საშრობი ძალიან ძვირია, რომელიც ზღუდავს შესაძლებლობას გამოყენებით თვითმფრინავები და მასალები მათზე. აქედან გამომდინარე, მეცნიერები ეძებენ ამ პროცესის ოპტიმიზაციას. "ბევრი სამეცნიერო ჯგუფი ჩართულია supercritical საშრობი პროცესის ინტენსიფიკაციაში", - ამბობს ერთ-ერთი ავტორის მუშაობის ერთ-ერთი ავტორის, PCTU- ის თანამშრომელი, პაველ ბოშა. - ჩვენ კონცენტრირებულია ჩვენი მუშაობის პროცესის პარამეტრების - ტემპერატურა, supercritical საშრობი აგენტის მოხმარება და მისი საკვების რეჟიმი, საშრობი პროცესის ძირითადი მახასიათებლები - მისი ხანგრძლივობა და საშრობი აგენტის საერთო ხარჯები.
მკვლევარებმა შეისწავლეს supercritical საშრობი პროცესი გამოყენებით კლასიკური Airgel საფუძველზე სილიკას. იზოპროპანოლი გამოყენებულ იქნა როგორც გამხსნელი, როგორც desiccant - supercritical carbon დიოქსიდი. ყველა ექსპერიმენტი ჩატარდა მაღალი წნევის აპარატით. მეცნიერებმა მერყეობდნენ პროცესის ძირითად პარამეტრებს, ცდილობდნენ, ერთის მხრივ, დააჩქარონ და შეამცირონ საშრობი აგენტის მოხმარება და მეორეც, არ გააუარესონ პროდუქტის ხარისხი, რომელიც შეაფასებს საჰაერო ხომალდის ნარჩენი შინაარსით.
შედეგად, მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ supercritical საშრობის პარამეტრების ცვლილებების გამო, ნახშირორჟანგის მოხმარება შეიძლება შემცირდეს 63.4 პროცენტით, ხოლო მთლიანი პროცესი დაახლოებით 50 პროცენტია. ამ შემთხვევაში, წარმოებული პროდუქტის ხარისხი თითქმის უცვლელი რჩება და სილიკას აეროგასს აქვს შემუშავებული სპეციფიკური ზედაპირის ფართობი (დაახლოებით 850 მ / გ) და მაღალი ფირმის (დაახლოებით 95%). ამდენად, რუსმა ქიმიკოსებმა აღმოაჩინეს გზა, რათა ხელი შეუწყონ supercritical საშრობი პროცესის ოპტიმიზაციას, რაც საჰაერო სივრცის წარმოების ღირებულების მნიშვნელოვან ნაწილს წარმოადგენს.
წყარო: შიშველი მეცნიერება