Aerojel, insan elinin alışılmadık bir yaratımıdır. Aerojel hakkında genel bilgi Aerojel elde edilmesi

Belirli bir videoyu bulmakta sorun mu yaşıyorsunuz? O zaman bu sayfa çok ihtiyacınız olan videoyu bulmanıza yardımcı olacaktır. Taleplerinizi kolayca işleme koyacağız ve size tüm sonuçları vereceğiz. Neyle ilgilendiğiniz veya ne aradığınız önemli değil, odağı ne olursa olsun gerekli videoyu kolayca bulabiliriz.

Modern haberlerle ilgileniyorsanız, size en alakalı olanları sunmaya hazırız. şu an her yöne haber raporları. Futbol maçlarının, siyasi olayların veya dünya olaylarının sonuçları, küresel sorunlar. Harika aramamızı kullanırsanız her zaman tüm olaylardan haberdar olacaksınız. Sunduğumuz videoların bilinirliği ve kalitesi bize değil, internete yükleyenlere bağlıdır. Biz size sadece aradığınızı ve talep ettiğiniz şeyi sağlıyoruz. Her durumda, aramamızı kullanarak dünyadaki tüm haberleri bileceksiniz.

Fakat, Dünya Ekonomisi bu da çok hoş ilginç konu Bu birçok insanı endişelendiriyor. Pek çok şey çeşitli ülkelerin ekonomik durumuna bağlıdır. Örneğin, herhangi bir gıda ürünü veya ekipmanının ithalatı ve ihracatı. Aynı yaşam standardı, maaşlar vb. gibi doğrudan ülkenin durumuna bağlıdır. Bu tür bilgiler nasıl yararlı olabilir? Sadece sonuçlara uyum sağlamanıza yardımcı olmakla kalmayacak, aynı zamanda sizi belirli bir ülkeye seyahat etme konusunda uyaracaktır. Eğer hevesli bir gezgin iseniz, aramamızı kullandığınızdan emin olun.

Günümüzde siyasi entrikaları anlamak ve durumu anlamak için birçok farklı bilgiyi bulup karşılaştırmanız oldukça zor. Bu nedenle Devlet Duması milletvekillerinin geçmiş yıllardaki çeşitli konuşmalarını ve açıklamalarını sizler için kolaylıkla bulabiliriz. Siyaseti ve siyasi arenadaki durumu kolaylıkla anlayabileceksiniz. Farklı ülkelerin politikaları sizin için netleşecek ve kendinizi yaklaşan değişikliklere kolayca hazırlayabilecek veya gerçeklerimize uyum sağlayabileceksiniz.

Ancak burada sadece dünyanın dört bir yanından çeşitli haberler bulamazsınız. Akşamları bir şişe bira ya da patlamış mısır eşliğinde izlemesi keyifli olacak bir filmi de kolaylıkla bulabilirsiniz. Arama veritabanımızda her zevke ve renge uygun filmler bulunmaktadır, kendinize ilginç bir resim sorunsuzca bulabilirsiniz. Sizin için en eski ve bulunması zor eserlerin yanı sıra tanınmış klasikleri bile kolayca bulabiliriz - örneğin Yıldız Savaşları: İmparatorluk Geri Dönüyor.

Biraz rahatlamak istiyorsanız ve komik videolar arıyorsanız burada da susuzluğunuzu giderebiliriz. Sizin için dünyanın her yerinden milyonlarca farklı eğlenceli video bulacağız. Kısa şakalar kolayca moralinizi yükseltecek ve sizi gün boyu eğlendirecektir. Kullanışlı bir arama sistemi kullanarak sizi tam olarak neyin güldüreceğini bulabilirsiniz.

Zaten anladığınız gibi, her zaman tam olarak ihtiyacınız olanı almanızı sağlamak için yorulmadan çalışıyoruz. Bu harika aramayı özellikle sizin için oluşturduk, böylece gerekli bilgileri video biçiminde bulabilir ve uygun bir oynatıcıda izleyebilirsiniz.

Aerojel, sıvı fazın tamamen gaz fazıyla değiştirildiği, bunun sonucunda maddenin rekor derecede düşük bir yoğunluğa sahip olduğu, havanın yoğunluğundan yalnızca bir buçuk kat daha yüksek olduğu bir jel olan bir malzeme sınıfıdır ve bir dizi başka benzersiz nitelik: sertlik, şeffaflık, ısı direnci, son derece düşük ısı iletkenliği ve su emiliminin olmaması.

Aerojel, bu nasıl bir malzeme?

(Latince aer - hava ve gelatus - dondurulmuş) - sıvı fazın tamamen gaz halindeki bir faz ile değiştirildiği, bunun sonucunda maddenin rekor düşük yoğunluğa sahip olduğu, yalnızca bir ve bir jel olan bir malzeme sınıfı havanın yoğunluğunun yarısı kadardır ve bir dizi başka benzersiz nitelik vardır: sertlik, şeffaflık, ısı dayanıklılığı, son derece düşük ısı iletkenliği ve su emme eksikliği.

Sıklıkla aerojel görünümü nedeniyle "donmuş duman" olarak adlandırıldı. Görünüşe göre bir şekilde donmuş dumanı andırıyor. Dokunuşta aerojel polistiren köpük gibi hafif ama sert bir köpüğe benzer.

Ağaç benzeri bir şeyi temsil eder açık kümelenmiş nanopartiküller 2-5 nm boyutunda, sıkı bir şekilde birbirine bağlıdır. Bu çerçeve hacmin %0,13 ila 15'i kadar küçük bir kısmını kaplar, geri kalanı gözeneklerdir.

Aerojeller gözenekli malzemeler sınıfına aittir.

Aerojeller yaygındır farklı nitelikte: her ikisi de inorganik - amorf silikon dioksit (SiO 2), alümina (Al 2 O 3), grafen (aerografen olarak adlandırılır), grafit (aerografit olarak adlandırılır) ve ayrıca krom ve kalay oksitlere dayalıdır ve organik - polisakaritlere, silikona dayalıdır , karbon. Baza bağlı olarak aerojeller farklı özellikler sergiler. Ancak, Genel Özellikler, bu malzemenin tüm sınıfının özelliği.

Isı yalıtkanı olarak mat ve rulo halinde üretilmektedir.

Aerojelin özellikleri ve avantajları:

– yüksek gözeneklilik. %99,8'i havadan oluşur,

– En düşük katı madde yoğunluğu rekoru vardır - 1,9 kg/m³, bu suyun yoğunluğundan 500 kat daha azdır ve havanın yoğunluğundan (kuvars aerojelleri) yalnızca 1,5 kat daha fazladır,

– benzersiz bir ısı yalıtkanı. Düşük ısı iletkenliğine sahiptir - λ = 0,013 ~ 0,019 W/(m·K) (normal şartlarda havada) atmosferik basınç) havanın ısıl iletkenliğinden (0,024 W/(m·K) (kuvars aerojeller) daha düşüktür. Yalıtım olarak geleneksel yalıtıma göre 2-5 kat daha etkilidir,

– erime noktası 1200°C'dir (kuvars aerojel),

– aerojel dayanıklı bir malzemedir. Kendi ağırlığının 2000 katı yüke dayanabilir,

– Young modülü düşük,

– Sıkışmaz, deformasyona karşı dayanıklıdır, çekme mukavemeti yüksektir,

– sesin yayılma hızı en fazla Düşük değerİçin ağır metal oluştururken önemli bir avantajdır. ses yalıtım malzemeleri.İçindeki sesin hızı gazlardaki ses hızından daha düşüktür,

– bazı aerojel türleri mükemmel emicilerdir. Popüler modern soğurma malzemelerinden 7-10 kat daha etkilidirler.

– stabil gözenekli bir maddedir. Aerojelin içindeki gözeneklerin hacmi, malzemenin kapladığı hacimden onlarca kat daha fazladır. Bu mülk elde etmek için belirli bir bileşimdeki aerojelin kimyasal işlemlerde katalizör olarak kullanılmasına izin verir. organik bileşikler. Öte yandan, geniş iç kapasitesi roket yakıtı, oksitleyici vb. gibi belirli maddeleri güvenli bir şekilde depolamak için kullanılabilir.

– mükemmel hidrofobiklik. Nemi emmez

– Yüksek ısı direncine ve ısı direncine sahiptir. Geniş çalışma alanına sahiptir sıcaklık aralığı kullanım – -200 °C ile +1000 (1200) °C arası. Isı yalıtımını korur ve mekanik karakteristiği en az 1000°C'ye ısıtıldığında,

- dır-dir yanıcı olmayan malzeme. Yangından korunmak için de kullanılabilir çeşitli tasarımlar,

– şeffaf (kuvars aerojel). 1.1'den 1.02'ye kadar ışık kırılma indeksine sahiptir. Şundan yapılabilir: Farklı türde bardak,

– yeterince var yüksek sertlik,

– dayanıklılık,

– Çevre dostu ve insanlar için güvenli ve çevre,

– geniş bir spesifik alana sahiptir iç yüzey. Yaklaşık 300-1000 m 2 /g civarındadır.

– kimyasal bileşim aerojel ayarlanabilir, bileşimine çeşitli katkı maddeleri kolayca eklenebilir, bu da kullanım için yeni olanaklar açar,

– asitlere, alkalilere, çözeltilere karşı dayanıklı,

– aynı zamanda kırılgan bir malzemedir.

Aerojel uygulaması:

- V bilimsel araştırma nükleer fizik alanında,

– Ses yalıtımı için,

– binaların, yapıların, depoların, buzdolaplarının, petrol boru hatlarının, boruların, diğer nesnelerin ve ekipmanların ısı yalıtımı için,

– yangından korunma için,

Aerojel Yenilikleri:

Bilim insanları bir konsept önerdi Gezegenlerin bireysel bölgelerini yaşanabilir hale getirmek : Yapay kubbeler oluşturarak Mars, Ay, Venüs vb. ekranlar katmandan

Enerji maliyetleri arttığında onu daha verimli kullanma ihtiyacı da artıyor. Kullandığımız enerjinin %40'ının evlerimizi sıcak tutmak için harcandığı tahmin edilmektedir. Bu enerjinin %30'undan fazlası duvarlardan geçiyor (inşaatlarda) bu süreç termal köprü denir).

NASA tarafından geliştirilen teknolojiye dayanarak, en yüksek düzeyde yalıtım sağlayan mevcut malzemeler Thermablok markası inşaat sektöründe talep görebilecek muhteşem bir ürün ortaya çıkardı. “Donmuş duman” olarak da adlandırılan aerojelin, kırılgan yapısından dolayı yaygın kullanıma adapte edilmesi zor olmuştur. Ancak Thermablok'un patentli malzemesi, şaşırtıcı yalıtım özelliklerini korurken esnemesine ve sıkışmasına olanak tanıyan benzersiz lifler içerir.

ABD Enerji Bakanlığı'nın Oak Ridge Laboratuvarı'ndan bilim insanlarına göre, bir duvarı alçı levhayla kaplamadan önce her profil boyunca döşenen tek bir aerojel şeridi (6,25 mm x 38 mm), duvarların yalıtım kapasitesini %40'tan fazla artırıyor.

Thermablok malzemesi Acoustiblok® araştırma şirketi tarafından geliştirildi. Araştırma çabalarına liderlik eden Mark Nothstein şunları söyledi: " Katılar elbette ısıyı hava veya vakumdan daha iyi iletir. Böylece duvarda ahşap veya metal profiller duvarın iki tarafını mekanik olarak birbirine bağlayan, ısı transferine katılan profillerdir. Termal analiz profillerin iletim noktaları olduğunu göstermektedir. Thermablok(TM) aerojel %95 hava olduğundan ve profil ile alçıpan arasında yer aldığından mekanik teması (termal köprü) engeller.

NASA, birkaç yıldır aerojel yalıtım teknolojisini geliştiriyor ve bunu uzay mekiklerinde, uzay giysilerinde ve Mars'a yapılan son görev de dahil olmak üzere diğer gelişmiş uygulamalarda kullanıyor. Bu teknoloji bu alanda potansiyel bir atılımdır akılcı kullanım enerji ve enerji verimli binaların inşası.

Acoustiblok Başkanı ve Kurucusu Lachni Johnson, şirketin halihazırda kurulmuş olan çevre dostu Acoustiblok ürününün bir uzantısı olan yeni bir ürün yaratmak için ilham aldı. Johnson, şirketlerinin yalnızca çevre dostu değil aynı zamanda enerji açısından verimli ürünler üretmesinden gurur duyuyor. "Malzemeyi kullanma olanakları sonsuzdur" diyor, "geleneksel inşaatta olduğu kadar korumada da mahremiyet Akustik özelliklerinden dolayı."

Thermablok malzemesinin avantajları:

• enerji maliyetlerini azaltır,
• tamamen konu yeniden kullanma,
• Ozon tabakasını tahrip eden maddeler içermez,
• %30'dan fazlası geri dönüştürülmüş malzemelerden yapılmış,
• kompozit malzeme% 95'ten fazlası havadan oluşur,
• su tutmaz, nemden, küften ve sudan etkilenmez,
• yapışması kolay,
• Yangın durumunda su ile kolaylıkla söndürülür,
• ekonomik,
• neredeyse hiçbir ağırlığa sahip değildir ve büyük nakliye maliyetleri gerektirmez,
• ses yalıtımını destekler,
• atmosferik nemle reaksiyona girmediği için dayanıklıdır,
• Abd'de üretilmiştir.

Aerojel çok sıradışı bir yaratımdır insan eli benzersiz nitelikleri nedeniyle Guinness Rekorlar Kitabı'nda 15 pozisyona layık görülen bir malzeme. "Aerojel" adı iki kelimeden geliyor Latince kelimeler hava - hava ve jelatus - dondurulmuş. Bu nedenle aerojele genellikle "donmuş duman" adı verilir.

Ancak göre dış görünüş aerojel gerçekten donmuş dumana benziyor. Aerojel, içinde sıvı faz bulunmayan, tamamen gaz halindeki bir fazla değiştirilen, bunun sonucunda maddenin rekor düşük yoğunluğa, hava yoğunluğunun yalnızca bir buçuk katı ve bir dizi başka benzersiz özelliğe sahip olduğu alışılmadık bir jeldir. nitelikleri: sertlik, şeffaflık, ısı direnci vb. Aerojel de şaşırtıcı çünkü %99,8'i havadan oluşuyor!
Aerojelin ortaya çıkış tarihi hala tam olarak anlaşılamamıştır. Sadece Amerikalı bilim adamı Samuel Kistler'in yirmili yılların sonlarında veya geçen yüzyılın otuzuncu yılında Stockton'daki (Kaliforniya) Pasifik Koleji'nde bu ödülü alan ilk kişi olduğu biliniyor. Bazen olduğu gibi, bilimsel araştırmalarda, neredeyse tesadüfen, amino asitlerin süperkritik aşırı doymuş sıvılarda kristalleşmesinin bir yan ürünü olarak elde edilir. Bilim adamı, normal bir jelin içindeki sıvıyı metanolle değiştirerek aerojel üretimini başardı. Bundan sonra jel, yüksek basınç altında 240 dereceye (metanol için kritik sıcaklık) ısıtıldı. Bu noktada metanol gazı jelden ayrıldı ancak susuz kalan köpüğün hacmi azalmadı. Sonuç olarak, daha sonra aerojel olarak adlandırılan hafif, ince gözenekli bir malzeme oluştu. Yeni materyalin resmi olarak ortaya çıktığı tarih, Nature dergisinde bu konuyla ilgili bir makalenin yayınlandığı tarih olan 1931 olarak kabul ediliyor. “Aerojel” teriminin kökeni de bilinmemektedir. Bunu konuşmamıza Kistler'in kendisinin mi kattığı, yoksa meslektaşlarının imalarından yararlanıp yararlanmadığı bir sır olarak kalıyor. İlk aerojel bir bilim adamı tarafından kuvarstan elde edildi. Daha sonra bu malzemeyi metal oksitlerden yapmayı öğrendiler. organik madde ve diğer birçok başlangıç ​​maddesi.
Yapı olarak aerojeller, homojen gruplar (kümeler) ve boyutu 100 nanometreye kadar hava dolu gözenekler halinde birleştirilmiş 2-5 nanometre boyutunda parçacıklardan oluşan ağaç benzeri bir ağdır. Dışarıdan, aerojel en çok şeffaf veya yarı saydam donmuş sabun köpüğüne benzer. Çıplak gözle bakıldığında aerojel katı, homojen bir madde gibi görünür, bu da onu çeşitli köpükler gibi gözenekli ortamlardan ayırır. Aerojel ayrıca dokunuşta donmuş köpük hissi veriyor. Bu yeterli dayanıklı malzeme- aerojel kendi ağırlığının 2000 katı yüke dayanabilir. Örneğin, 2,38 g ağırlığındaki küçük bir aerojel bloğu, 2,5 kg ağırlığındaki bir tuğlaya kolaylıkla dayanabilir!

Kuvars aerojelleri çok iyi bir ısı yalıtkanıdır. Aerojel üretme süreci karmaşık ve emek yoğundur. İlk olarak, kullanarak kimyasal reaksiyonlar jel polimerize olur. Bu işlem birkaç gün sürer ve çıktı jöle benzeri bir üründür. Daha sonra alkolle birlikte jölenin suyu uzaklaştırılır. Tamamen kaldırılması, tüm sürecin başarısının anahtarıdır. Bir sonraki adım “süperkritik” kurutmadır. Yüksek basınç ve sıcaklıkta otoklavda üretilir, işlem sıvılaştırılmış karbondioksit içerir.Kuvars aerojelin yalıtım malzemesi olarak uygulamalı kullanımı yirminci yüzyılın kırklı yıllarında başladı. Ünlü şirket Monsanto bu ürünü Kistler ile yaptığı lisans anlaşması kapsamında üretti. Ancak yüksek maliyetlerinden dolayı aerojel ısı yalıtıcıları yaygın olarak kullanılmadı ve yetmişli yıllarda üretimi kısıtlandı. Aerojeller ancak geçen yüzyılın sonunda, başta uzay endüstrisinde olmak üzere insanlık tarafından yeniden yaygın olarak kullanılmaya başlandı. en önemli unsur Stardust uzay sondası tarafından Wild 2 kuyruklu yıldızının kuyruğundan milyonlarca küçük parçacığı yakalamak ve iniş aracını bu örneklerle birlikte dünyaya getirmek için kullanılan dizi yakalayıcı. Bu arada, prob tarafından yakalanan çeşitli parçacıklar arasında, protein oluşumu için en önemli amino asit olan glisin izleri de bulundu. Yaşamın dünya dışı kökeni teorisini paylaşan bilim insanları için bu bulgu, onların haklı olduğunun dolaylı bir kanıtı oldu.
Aerojelin, NASA'nın Mars projesi için oluşturulan Amerikan yapımı uzay giysilerinde benzersiz bir ısı yalıtkanı olarak kullanılması planlanıyor. NASA ayrıca yeni mekik modellerinde aerojelin ısı kalkanı olarak kullanılacağını da duyurdu. Aerojeller mikroelektronik alanında da umut vericidir. Esas olarak en düşük dielektrik sabitlerine sahip olmaları nedeniyle. Aerojellerin çok katmanlı yalıtım katmanları olarak kullanılması baskılı devre kartı elektroniğin performansını önemli ölçüde artıracak. 2007 yılında Amerikalı kimyagerler, suyu arıtmak için filtre görevi görebilecek, oluşturdukları aerojelleri sundular. zararlı kirlilikler cıva, kurşun ve diğer toksik ağır metaller gibi. Şu ana kadar bu malzemelerin üretimi oldukça sınırlıdır. yüksek fiyat, Çünkü Filtreler platin içeriyor ancak bunun yerine daha ucuz bir analog bulunduğunda, yeni tip arıtıcılar gezegenin su kütlelerini ağır metallerden arındırabilecek. Ayrıca yeni aerojeller yarı iletken özellikler sergiliyor ve bu nedenle fotovoltaik hücrelerde ve diğer optoelektronik cihazlarda kullanılabilir.

Kuvars aerojel, daha önce de belirtildiği gibi, benzersiz bir ısı yalıtkanıdır. 500 santigrat dereceye kadar sıcaklıklara dayanabiliyor ve 2,5 cm kalınlığındaki katman, insan elini dış etkenlerden korumaya yetiyor. doğrudan etki kaynak makinesi. Erime noktası 1200 C'ye kadar olan aerojel çeşitleri mevcuttur. Arojellerin özellikleri büyük ölçüde şunlara bağlıdır: kaynak materyal, bunların yapıldığı yer. Alümina (alüminyum oksit ilavesiyle), silikon dioksitin yanı sıra kalay ve krom oksitten yapılmış aerojeller vardır. Son zamanlarda karbon bazlı aerojeller üretildi. Katalizör olarak kullanılan aerojeller vardır. NASA şu anda nadir elementler (gadolinyum ve terbiyum) içeren alüminyum oksit aerojellerini test ediyor. Bu aerojeller, yüksek hızlı çarpışma dedektörleri olarak kullanılıyor.Aerojellerin bazı şeffaf çeşitleri, bilim insanları tarafından bunun yerine geçecek şekilde değerlendiriliyor. pencere camı. Sonuçta aerojellerin kırılma indeksi camınkinden çok daha düşüktür (1,05'e karşı 1,5). Bilim, bu gelecek vaat eden malzemenin başlangıçtaki kırılganlığının üstesinden gelmeyi çoktan başardı; elastik ve esnek aerojeller artık mevcut. Üretim maliyetlerinin büyük ölçekte kullanımı kârlı hale getirecek sınırlara indirilmesi gündemde. Aerojellere genellikle 21. yüzyılın malzemesi denir. Bunun böyle olup olmadığını yakında göreceğiz.

Aerojel son derece hafif malzemeçok düşük yoğunluklu ve düşük ısı iletkenliğine sahip. Yarı saydamdır ancak aynı zamanda dokunulması oldukça zordur. Tipik olarak aerojeller süperkritik bir kurutma işlemi kullanılarak yapılır, dolayısıyla kendi aerojelinizi yapmak için bu tür bir kurutma için bir kurutma aparatı oluşturmanız gerekecektir. Böyle bir cihazı kullanmadan aerojel hazırlamanın yolları vardır, ancak bunlar daha az güvenilirdir ve malzemenin daha yoğun olduğu ortaya çıkar. Bu yazıda aerojel hazırlamanın her iki yöntemi hakkında bilgi bulacaksınız.

Adımlar

Bölüm 1

Yukarıdaki süperkritik kurutucu şemasına bir göz atın. Aşağıda aşağıdakilerle ilgili talimatları bulacaksınız: kendi kendine montaj böyle bir cihaz.

• Diyagram şu web sayfasından alınmıştır: http://www.aerogel.org/wp-content/uploads/2009/02/manuclave-design2.jpg

1. İki adet 316 veya 304 paslanmaz çelik kaplin ve valfi, kaynak yapılamayan paslanmaz çelik T bağlantı parçasına sıkıca bağlayın. Bağlantı parçasının çapı 3/4 inç (1,9 cm) olmalıdır.

   • T şeklindeki bağlantının iki koluna boru şeklindeki tapalar (kapılar) bağlanmalıdır.
   • İstenirse fişlerden biri yerine bir görüntüleme penceresi takabilirsiniz.
   • 6,35 mm (1/4 inç) burç kullanarak T bağlantısının altına bir küresel vana takın.
   • Parçaları aşağıdaki sırayla üst çıkışa vidalayın: 1,2 cm (1/2 inç) rondela, 1,2 cm (1/2 inç) meme ucu ve 1,2 cm (1/2 inç) çapraz şekilli boru.

2. Cihazın üst kısmının montajını tamamlayın. Geri kalan vanalar ve sensörler bu ikinci boruya bağlanacaktır.

   • Borunun üst çıkışına bimetalik bir termometre bağlayın.
   • Borunun sol koluna 6,35 mm x 1,2 cm (1/4 inç x 1/2 inç) nipel takın. Ona bir küresel vana takın.
   • Borunun sağ koluna başka bir 6,35 mm x 1,2 cm (1/4 inç x 1/2 inç) nipel bağlayın. Üst kısmında bir manometre ve alt branşmanda bir emniyet yaylı valf bulunan 6,35 mm (1/4 inç) çapında bir boruyu buna takın.
   • Daha küçük çıkış deliğine iğne valfli 6,35 mm'lik (1/4 inç) bir nipel takın.

3. Doğru malzemeleri kullanın. Paslanmaz çelik, temiz, dayanıklı olması ve korozyon direncinin az olması nedeniyle tercih edilmektedir.

   • Pirinç dişli ve karbon çeliği vanalı sensörler monte edilebilir.
   • Pirinç veya karbon çeliği kaplinler kullanmayın veya 15 MPa (yaklaşık 2.000 psi) basınca dayanamayacak malzemeden yapılmış herhangi bir parça kullanmayın.

4. Süperkritik kurutucuya bir karbondioksit silindiri bağlayın. Bağlantı sızdırmaz olmalı ve sıvı karbon dioksitin cihaza serbestçe akışını sağlamalıdır.

   • Böyle bir bağlantının şeması aşağıdaki web sayfasında gösterilmektedir: http://www.aerogel.org/wp-content/uploads/2009/02/gastank-1.jpg
   • Silindiri aşağıdaki sırayla bağlayın: adaptör CGA320 ile dış dişli, Teflon Conta, Giriş Nipeli, Giriş Bağlayıcı, 6,35 mm (1/4") Dişi Hızlı Ayırma Adaptörü, 6,35 mm (1/4") Erkek Hızlı Ayırma Adaptörü, Hortum yüksek basınç 6,35 mm (1/4 inç) çap, iç örgülü ipliklerle.
   • Yüksek basınç hortumunun diğer ucuna, hızlı bağlantı kesme için 6,35 mm (1/4 inç) dişi adaptör ve 6,35 mm (1/4 inç) erkek adaptör bağlayın.
   • Son bağlantıyı kurutucunun giriş küresel vanasına bağlayın. Artık her şey birbirine bağlı.

   Bölüm 2

   Fiş silikon aerojel

   1. Konsantre kostik amonyağı (amonyum hidroksit) seyreltin. Bir cam veya plastik şişede 4,86 ​​g veya 5,4 ml konsantre kostik amonyağı 1000 ml su ile seyreltin.

      • Bu şişeyi "kostik amonyak sulu çözeltisi" olarak etiketleyin. Çözüm şu adreste saklanabilir: oda sıcaklığı Daha sonra kullanmak üzere kapalı bir şişede.

   2. Metanol ile tetrametoksisilan çözeltisi hazırlayın. Bir cam kap içinde 10,2 g (10 mi) tetrametoksisilanı 7,82 g (10 mi) metanolle karıştırın. Çözeltiyi karıştırın.

      • Bu çözümü "alkoksit çözeltisi" veya kısaca "çözelti A" olarak etiketleyin.
      • Tetrametoksisilanın satın alınmasının kolay olmadığını lütfen unutmayın; çünkü kimyasalları satan şirketler genellikle bunları bireylere satma konusunda isteksizdir. Bu maddeyi satacak bir şirket bulmayı başarırsanız, maddenin yüksek derecede saf olduğundan ve tehlikeli yabancı maddeler içermediğinden emin olun.

   3. Metanol ile bir kostik amonyak çözeltisi hazırlayın. Başka bir temiz cam kapta önceden hazırlanmış 5 g (5 ml) sulu kostik amonyak çözeltisini 7,92 g (10 ml) metanol ile karıştırın. Çözeltiyi karıştırın.

      • Bu çözümü "katalitik çözüm" veya kısaca "çözüm B" olarak etiketleyin.

   4. Katalitik çözeltiyi önceden hazırlanmış alkoksit çözeltisine dökün. Katalitik çözeltiyi (çözelti B) alkoksit çözeltisine (çözelti A) dikkatlice dökün ve tamamen eriyene kadar bir cam çubukla karıştırın.

      • Ortaya çıkan çözüme aynı zamanda “sol” da denir.

   5. Sol'u kalıplara aktarın. Kalıpların tabanına silikon bazlı pişirme kağıdını önceden yerleştirin. Sol jel şeklini alana kadar bekleyin.

      • 15 dakikadan 1 saate kadar beklemeniz gerekecek.
      • Sol'u küçük silindirik pipetlere de dökebilirsiniz. Bu durumda çözelti jel haline geldikten sonra pipetten sıkabilirsiniz.
      • Bu yöntemde tetrametoksisilan, silikon oksit kaynağı rolünü oynar. Su, tetrametoksisilanın polimerleşmesine neden olur ve metanol, su ve tetrametoksisilanın bir faz oluşturacak ve birbirleriyle reaksiyona girebilecek şekilde birbirine karışmasını sağlar. Kostik amonyak reaksiyonu hızlandırır.

   6. Jelin yaşlanmasına izin verin. Jel oluştuktan sonra metanol içine yerleştirin ve en az 24 saat orada bırakın.

      Suyu çıkarın. Metanolü hafta boyunca en az dört kez taze metanole, saflığı %99,5'in üzerinde olan etanole veya asetona değiştirin.

      • Sonuç olarak jel neredeyse tamamen sudan arınmış olacaktır.

   7. Jeli süperkritik bir kurutucuda kurutun. Jeli cihazın haznesine yerleştirin ve içine karbondioksit bırakın. Karbondioksit ısınacak ve kritik noktası olan 31,1 santigrat derece ve 72,9 bar'dan geçecek, yaklaşık 45 santigrat dereceye kadar ısınacak ve yaklaşık 100 bar basınca ulaşacak.

      • Süperkritik kurutma sırasında metanol jelden tamamen uzaklaştırılacaktır.
      • Cihaz bölmesindeki basıncı saatte yaklaşık 7 bar oranında tahliye edin.
      • İşlemin sonucu bir silikon oksit aerojeldir.

   Bölüm 3

   Alternatif süreç: kritik altı kurutma

   1. Aerojeli daha önce anlatıldığı gibi hazırlayın. Silika aerojeli yukarıda açıklandığı gibi önce kimyasal bileşenleri hazırlayarak ve ardından sıvı bir jel oluşturacak şekilde "çözerek" hazırlayın.

      Jeli alkol veya asetona batırdıktan sonra yukarıda anlatıldığı gibi sudan temizleyin. Değiştirmek etanol veya aseton hafta boyunca en az dört kez.

      Hekzan ve etanolden oluşan bir çözelti hazırlayın.Önceki jelin hacminin en az beş katı hacimde bir çözelti elde etmek için bir kısım heksan ve üç kısım etanolü karıştırın.

      • İstenirse etanol yerine aynı oranlarda aseton da kullanılabilir.
      • Örneğin, 20 ml aerojel aldıysanız, 25 ml heksan ve 75 ml etanol veya asetondan oluşan bir çözelti hazırlamanız gerekir.
      • Hazırlanan solüsyonun bulunduğu kabı “solution 25-75” olarak işaretleyin.

   2. İki ek heksan ve etanol çözeltisi hazırlayın.İkincisinde bu iki sıvıyı kullanın. eşit oranlar. Üçüncüsünde üç ölçü heksanı bir ölçü etanolle karıştırın.

      • Daha önce olduğu gibi etanol yerine aseton kullanılabilir.
      • İkinci solüsyonun olduğu kabı “50-50 solüsyon”, üçüncünün olduğu kabı ise “75-25 solüsyon” olarak etiketleyin.

   3. Jeli sırayla üç çözeltiye batırın. Jeli 25-75'lik bir solüsyonda 12-48 saat bekletin.

      • Daha sonra jeli 50-50'lik solüsyona koyup aynı süre orada bekletin, ardından jeli 75-25'lik solüsyona koyup 12-48 saat orada tutun.

   4. Jeli hekzana batırın. Jeli üç kez değiştirerek 24-72 saat saf heksanda bekletin.

   5. Bir trimetilklorosilan çözeltisi hazırlayın.Çözeltinin toplam kütlesinin %6'sını oluşturacak şekilde heksana trimetilklorosilan ekleyin.

      • Daha önce hazırlanan jelin hacminin en az 15 katı hacimde bir çözelti hazırlayın.
      • Çözümü içeren kabı TMHS olarak etiketleyin.

   6. Aerojeli trimetilklorosilan çözeltisine batırın. Bunu yapmak için, önce jeli geniş boyunlu, sıkıca kapatılmış, kimyasallara dayanıklı bir kabın dibine yerleştirin, ardından hacmi ıslatılan jelin hacmini 5-10 kat aşacak şekilde yeterli miktarda TMCS çözeltisi dökün. Kabı kapatın.

      • Cam kap için kapağın kenarlarını elektrikli süpürgeyle nemlendirin. silikon gres aksi halde kapak boynunuza yapışabilir.

   7. Jelin bulunduğu kabı ısıtın ve ardından soğutun. Kabı 60 santigrat dereceye ısıtın ve elektrikli ocak kullanarak 12-24 saat bu sıcaklıkta tutun. TMCS solüsyonunu yenisiyle değiştirmeden önce oda sıcaklığına kadar soğumasını bekleyin.

      • Prosedürü iki kez daha tekrarlayın.
   8. İyi aydınlatılmış, iyi havalandırılmış bir alanda çalışın.
   9. Çalışırken koruyucu gözlük takın. Ayrıca uzun kollu ve kapalı ayakkabılar giyin.
   10. Cihaz parçalarını daha ucuz olanlarla değiştirerek tasarruf etmeye çalışmayın.
   11. Çalışmaya yeterince zaman ayırın. Tehlikeli bir hata olasılığını artıracağından süreci hızlandırmaya çalışmayın.
   12. Tüm vanaların ve bağlantıların sağlam ve sıkı olduğundan emin olun ve temastan kaçının. organik çözücüler. Bu karbondioksit sızıntısını önleyecektir.
   13. Her 30-50 işlemden sonra contaları yenileriyle değiştirin ve işlem bitiminde tüm vanaları sıkıca kapatın.
   14. Tetrametoksisilan tehlikeli madde akciğerlerinize ve gözlerinize zarar verebileceğinden, onunla çalışırken koruyucu gözlük ve gazlı bez veya solunum cihazı kullanın.

   Neye ihtiyacınız olacak?

   • Lateks veya lastik eldivenler
   • Koruyucu gözlük
   • Uzun kollu
   • Kapalı ayakkabılar
   • Kimyasal önlük

   Süperkritik kurutma

   • 2 6,35 mm (1/4 inç) 316 paslanmaz çelik orta basınçlı küresel vana
   • 2 altıgen nipel, 1,2 cm (1/2 inç) giriş, 6,35 mm (1/4 inç) çıkış, 1,7 cm (1-11/16 inç) uzunluk, 316 paslanmaz çelik
   • Altıgen meme ucu 1,2 cm (1/2 inç)
   • 2 x 6,35 mm (1/4 inç) altıgen nipeller
   • 1,2 cm (1/2 inç) 316 paslanmaz çelik hortum
   • 6,35 mm (1/4 inç) 316 paslanmaz çelik hortum
   • Orta basınç iğneli valf, her iki tarafı dişi, 6,35 mm (1/4 inç) çap, 316 paslanmaz çelik
   • Kontrol Çekme Halkalı ve Atmosfere Havalandırmalı Pirinç Yaylı Emniyet Valfi, Erkek Dişli, 6,35mm (1/4") Çap
   • 1,2cm (1/2") 304 Paslanmaz Çelik Bimetal Termometre, Dış Dişli ve Yağsız Kadranlı
   • Manometre 0-20000 KPa, üstten bağlantılı, 6,36 mm (1/4 inç) soketli
   • Isıtıcı veya saç kurutma makinesi
   • Boru yalıtım bandı
   • Çapraz şekilli boru
   • 9kg karbondioksit silindiri, valfli ve adaptörlü CGA320

   Silikon aerojel

   • tetrametoksisilan
   • Metanol
   • Demineralize su
   • ağırlıkça 28-30 Sudaki kostik amonyak çözeltisinin %'si
   • Etanol (muhtemelen)
   • Aseton (muhtemelen)

   Kritik altı kurutma yoluyla silikon aerojel hazırlanması

   • Hazırlanan silikon jel
   • Saf etanol veya aseton
   • heksan
   • Trimetilklorosilan (TMCS)
   • Kimyasallara dayanıklı geniş ağızlı kavanoz veya şişe
   • Elektrikli soba
   • Kimyasal ekstrakt
   • Heksametildisilazan