Aggels는 고도로 단계적으로 구조화 된 재료이며 내부 공극은 가스로 채워진다. 그들은 매우 낮은 밀도와 열전도율을 가지고 있으며, 열 절연 및 기타 작업에 에어로젤이 사용되는 것으로 인해 동시에 높은 경도 및 투명성을 갖습니다. 그러나, 에어 로젤을 얻는 핵심 단계 중 하나는 매우 비싸기 때문에 초 임계 건조이며, 이는 이러한 자료를 사용할 가능성을 제한합니다.
새로운 일에서, DI Mendeleev가 지명 된 PCTU의 과학자들은 초 임계 건조에 대한 기술적 조건을 최적화하고, 재료의 품질을 악화시키지 않고이 공정의 속도를 크게 향상시키고 건조제의 비용을 줄이는 것이 가능합니다. 에어로겔의 합성을보다 저렴하게 만듭니다. 작업 결과는 저널 건조 기술에 게시됩니다.
일반 젤은 액체가 충전 된 많은 수의 공극이있는 3 차원 메쉬 프레임입니다. Aggels는 기존의 겔과 다르다는 점에서 액상이 기체로 완전히 치환됩니다. 그들은 작은 밀도, 그리고 동시에 높은 경도, 투명성, 내열성, 매우 낮은 열전도율을 갖추고 있습니다.
따라서 에어로젤은 가장 작은 입자를 포획 할 수있는 우주 먼지를위한 트랩으로부터의 다양한 의료 목적 및 공간에서 단열재의 제조에 사용됩니다. 에어로젤은 몇 가지 단계에서 얻어지는 기본 화학 성분 중 첫 번째 화학 성분의 전구체 용액을 만들고, 일반 겔을 얻은 다음 겔을 건조시키고, 액체 충전 기공은 가스로 대체됩니다.
대기압 및 상승 된 온도에서의 통상적 인 건조는 이러한 목적에 적합하지 않습니다. 그것은 소스 젤의 구조를 파괴하지 않고 공기꾼의 결과로서받지 못하도록합니다. 대신 초 임계 유체가 사용되는 초 임계 건조가 수행됩니다. 이는 가스와 액상 사이에 차이가 사라지는 경우에 중요한 물질의 상태와 기존의 물이 초 임계 유체가됩니다. 각각 647K 및 218 bar보다 큰 온도 및 압력).
CO2 매체에서 가장 일반적인 초 임계 건조는 가장 일반적입니다 (중요한 매개 변수 : 303.9K, 73 bar). 이러한 건조 동안, 초 임계 유체는 서서히 용매를 옮기고, 반응기에서 압력이 감소되고, 초 임계 유체는 가스상으로 진행된다. 그래서 엔드의 겔에서 비난받지 않은 기공 시스템을 갖는 에어 겔이 겔에서 얻은 것.
그러나 초 임계 건조는 매우 비싸고, 이는 에어 젤 및 재료를 기반으로 사용할 수있는 가능성을 제한합니다. 따라서 과학자들은이 과정을 최적화하는 방법을 찾고 있습니다. "많은 과학 그룹은 초 임계 건조 과정의 과정의 강화에 참여하고 있습니다."라고 PCTU의 직원 인 PCTU, Pavel Gypsy. - 우리는 프로세스 매개 변수 - 온도, 초 임계 건조제의 소비 및 건조 공정의 주요 특징으로, 건조제의 기간 및 총 지출의 효과에 대한 우리의 작업에 집중되었습니다.
연구진은 실리카를 기반으로 한 고전 에어 젤의 예를 사용하여 초 임계 건조 과정을 연구했습니다. 이소프로판올은 건조제 - 초 임계 이산화탄소로서 출발 용매로 사용되었다. 모든 실험은 고압 장치에서 수행되었다. 과학자들은 프로세스의 주요 매개 변수를 한 손으로 시도하고 가속화하고 건조제의 소비를 줄이고 다른 층의 소비량을 줄이고 에어로젤 내부의 솔벤트의 잔류 함량으로 추정되는 제품 품질을 악화시키지 마십시오.
결과적으로 과학자들은 초 임계 건조의 매개 변수의 변화로 인해 이산화탄소의 소비가 63.4 % 감소 될 수 있으며 전체 공정 시간은 약 50 %입니다. 이 경우, 제조 된 생성물의 품질은 거의 변하지 않고 생성 된 실리카 에어로젤은 개발 된 비 표면적 (약 850 m / g) 및 높은 다공성 (약 95 %)을 갖는다. 따라서 러시아 화학자들은 에어 젤 생산 비용의 상당 부분 인 초 임계 건조 과정을 최적화하는 방법을 발견했습니다.
출처 : 알몸 과학