एरोजेल क्या है
एरोजेल विवरण
एरोजेल पारंपरिक “जेल” की अवधारणा से मौलिक रूप से भिन्न है। यह 3 kg/m³ के घनत्व वाला एक ठोस पदार्थ है। इसके अत्यंत कम घनत्व के कारण, इसे “जमे हुए धुएं” या “नीले धुएं” के रूप में भी जाना जाता है, जिसने 1931 में एस. किस्टलर द्वारा सुपरक्रिटिकल ड्राइंग विधियों का उपयोग करके SiO2 एरोजेल को सफलतापूर्वक तैयार करने पर इसे “सबसे हल्के ठोस” के लिए गिनीज वर्ल्ड रिकॉर्ड दिलाया। इसकी संरचना का 80% से अधिक हवा होने के कारण, एरोजेल उत्कृष्ट थर्मल इन्सुलेशन गुण प्रदर्शित करता है। एक इंच मोटी एरोजेल 20 से 30 साधारण कांच के थर्मल इन्सुलेशन के बराबर है। यहां तक कि जब इसे गुलाब और लौ के बीच रखा जाता है, तो गुलाब सुरक्षित रहता है।.
अंतरिक्ष अन्वेषण में एरोजेल अनुप्रयोग
एरोजेल अंतरिक्ष अन्वेषण में विविध अनुप्रयोग पाता है। इसका उपयोग रूसी “मीर” अंतरिक्ष स्टेशन और अमेरिकी “मार्स पाथफाइंडर” प्रोब में किया गया है। कण भौतिकी प्रयोगों में, एरोजेल चेरेनकोव प्रभाव के लिए एक डिटेक्टर के रूप में कार्य करता है। एक उदाहरण बी मेसन फैक्ट्री में बेले प्रयोग डिटेक्टर में एरोजेल चेरेनकोव काउंटर (ACC) है, जो तरल और गैस के बीच एरोजेल के कम अपवर्तक सूचकांक का लाभ उठाता है, साथ ही इसकी उच्च पारदर्शिता और ठोस गुणों का, जो कम तापमान वाले तरल पदार्थ या उच्च दबाव वाली हवा से जुड़े पारंपरिक तरीकों को पीछे छोड़ देता है। इसकी हल्की प्रकृति भी एक महत्वपूर्ण लाभ है।.
एरोजेल के अद्वितीय गुण
एरोजेल नैनोस्केल संरचनाओं वाले एक छिद्रपूर्ण पदार्थ के रूप में अलग दिखता है, जो सूक्ष्म और मिलीमीटर स्तरों पर पारंपरिक सामग्रियों में छिद्र संरचनाओं से भिन्न है। इसकी बारीक बुनी हुई नैनोसंरचना अत्यंत कम थर्मल चालकता और उल्लेखनीय रूप से बड़े सतह क्षेत्र में परिणत होती है। प्रकाश और ध्वनि का इसका प्रकीर्णन पारंपरिक छिद्रपूर्ण सामग्रियों की तुलना में काफी कम है। ये अद्वितीय गुण न केवल मौलिक अनुसंधान में रुचि जगाते हैं बल्कि विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक संभावित अनुप्रयोग भी रखते हैं।.
एरोजेल उत्पाद अनुप्रयोग
वर्तमान उत्पाद:
- एरोजेल सामग्री: एरोजेल की अंतर्निहित विशेषताएं इसे थर्मल और ध्वनिक इन्सुलेशन, जल शुद्धिकरण, और गैस अधिशोषण में उत्कृष्ट बनाती हैं।.
- नैनो एरोजेल कम्पोजिट इन्सुलेशन सामग्री: यह कुशल और स्थिर तापमान अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त सामग्रियों को समाहित करने वाला एक सामूहिक शब्द है। ये सामग्रियाँ ठोस या तरल अवस्था में मौजूद हो सकती हैं। औद्योगिक निर्माण में, एरोजेल को ग्लास फाइबर मैटिंग के साथ मिलाकर, एरोजेल फेल्ट में प्रसंस्कृत करने से तापीय चालकता में उल्लेखनीय कमी आती है। घरेलू अनुप्रयोगों में, एरोजेल को वस्त्रों के साथ मिलाने से तापीय इन्सुलेशन बढ़ता है, जो इसे अगले स्तर पर ले जाता है।.
भविष्य के उत्पाद – निकट भविष्य में:
a. बुलेटप्रूफ कोटिंग: प्रयोगशाला प्रयोगों से पता चलता है कि धातु की प्लेटों पर 6 मिमी मोटी एरोजेल की परत लगाने से वे सीधे विस्फोटों के प्रति अभेद्य हो जाती हैं।.
b. अवशोषक कोटिंग्स: ऐसी कोटिंग्स जो रडार तरंगों को अवशोषित करती हैं, जिससे स्टेल्थ प्रभाव प्राप्त होता है।.
c. ऊर्जा भंडारण उपकरणहरू
d. उच्च-प्रौद्योगिकी सशक्त लेजर अनुसन्धान
एरोस्पेस क्षेत्रमा प्रारम्भिक प्रवेशकर्ताको रूपमा, एरोजेलमा धेरै चमत्कारी गुणहरू छन्। यसको भविष्यका अनुप्रयोगहरूको भविष्यवाणी गर्नका लागि यस नयाँ सामग्रीलाई प्रयोगशालाबाट बाहिर ल्याउन र यसको व्यावहारिक मूल्य साकार गर्न समाज र उद्योगको कल्पना शक्तिको आवश्यकता पर्दछ।.
अनुप्रयोग क्षेत्रहरूको परिचय: एरोजेल उत्पादनहरू कहाँ प्रयोग गरिन्छ?
औद्योगिक क्षेत्र: विद्युत भण्डारण र पेट्रोकेमिकलजस्ता उद्योगहरूमा पाइपलाइन इन्सुलेशन वा भट्टी इन्सुलेशन आवश्यक पर्ने क्षेत्रहरूका लागि एरोजेल कम्पोजिट इन्सुलेशन सामग्रीहरू आवश्यक छन्।.
निर्माण क्षेत्र: अनुप्रयोगहरूमा भवनहरूको बाह्य र आन्तरिक ताप इन्सुलेशन र ग्लास पर्दा भित्ताहरूमा एरोजेल ग्लासको प्रयोग समावेश छ।.
यातायात क्षेत्र: नैनो-छिद्रयुक्त एरोजेल मिश्रित इन्सुलेशन सामग्री का उपयोग हाई-स्पीड ट्रेनों, घरेलू निर्मित C919 विमानों और नई ऊर्जा वाहनों में किया जाता है, जो मुख्य रूप से परिवहन के लिए थर्मल इन्सुलेशन और नई ऊर्जा वाहनों में लिथियम-आयन बैटरी की सुरक्षा पर केंद्रित है।.
घरेलू इन्सुलेशन और कोल्ड चेन लॉजिस्टिक्स: पारंपरिक सामग्रियों की जगह लेते हुए, नैनो-छिद्रयुक्त एरोजेल मिश्रित इन्सुलेशन सामग्री का उपयोग इन्सुलेशन परतों के रूप में किया जाता है ताकि थर्मल इन्सुलेशन को बढ़ाया जा सके और आंतरिक मात्रा को बढ़ाया जा सके।.
कार्यात्मक उपकरण: एरोजेल जैकेट और आउटडोर उत्पादों के निर्माण में एरोजेल की अल्ट्रा-पतली परतों का उपयोग करने से अद्वितीय गर्माहट प्राप्त होती है, जिससे हल्के, पतले और अधिक गर्म परिणाम प्राप्त होते हैं।.
पारंपरिक इन्सुलेशन सामग्रियों की तुलना में, नैनो-छिद्रयुक्त एरोजेल मिश्रित इन्सुलेशन सामग्री की थर्मल इन्सुलेशन प्रभावशीलता 3-5 गुना बेहतर है। इसका तात्पर्य उत्कृष्ट ऊर्जा-बचत इन्सुलेशन प्रदर्शन, कम सामग्री मोटाई, कम समग्र लागत से है, और सामग्री की अंतर्निहित विशेषताएं, जो एक सुरक्षित, पर्यावरण-अनुकूल और गैर-विषाक्त अकार्बनिक पदार्थ है, लंबी उम्र सुनिश्चित करती हैं।.
सिलिका एरोजेल क्या है?
सिलिका एरोजेल सबसे आम व्यावसायिक रूप है, एक SiO2 नैनोपोरस नेटवर्क जो ऊपर उद्धृत 0.019 से 0.021 W प्रति m K चालकता प्रदान करता है। यहाँ अधिकांश कंबल, बोर्ड और फिल्में सिलिका-एरोजेल आधार पर बनी हैं।.
नैनो एरोजेल और नैनोपोरस संरचना
नैनो एरोजेल को वायु माध्य मुक्त पथ से छोटे छिद्रों द्वारा परिभाषित किया जाता है, लगभग 70 nm, जो संवहन को दबाता है। वह नैनोपोरस संरचना, न कि थोक सामग्री, यही कारण है कि एरोजेल अपने वजन से कहीं अधिक इन्सुलेट करता है।.
एरोजेल तापीय चालकता: आंकड़े
एरोजेल तापीय चालकता 25 C पर लगभग 0.019 से 0.021 W प्रति m K है, जिसे GB/T 10294 और GB/T 10295 के तहत गार्डेड हॉट प्लेट द्वारा मापा जाता है। यह किसी भी ठोस इन्सुलेटर में सबसे कम में से एक है, और यह आंकड़ा खरीदारों को परीक्षण रिपोर्ट में मांगना चाहिए।.
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