Способ ускоренного изготовления аэрогеля - RU2002113291A

Реферат

1. Способ повышения эффективности замены первой текучей среды в геле второй текучей средой, в котором прилагают импульсы давления, имеющие по меньшей мере одну частоту, к гелю, первой текучей среде и второй текучей среде во время замены.

2. Способ по п.1, в котором первую текучую среду выбирают из группы, состоящей из жидкости, газа, и сверхкритическую текучую среду и вторую текучую среду выбирают из группы, состоящей из жидкости, газа и сверхкритической текучей среды.

3. Способ по п.1, в котором первой текучей средой является жидкий растворитель, используемый для приготовления геля, и второй текучей средой является сверхкритическая текучая среда.

4. Способ по п.1, в котором гелем является неорганический гель, который представляет собой оксид металла, выбранный из группы, состоящей из кремния, алюминия, железа, меди, циркония, гафния, магния, иттрия и их смесей.

5. Способ по п.1, в котором первая текучая среда является сверхкритической текучей средой, и второй текучей средой является нереакционноспособный, не конденсирующийся газ.

6. Способ замены жидкого растворителя во влажном геле сверхкритической текучей средой для формирования аэрогеля, включающий обеспечение экстрактора, содержащего влажный гель, имеющий пористую структуру, при этом гель содержит в своих порах жидкий растворитель, обеспечение сверхкритической текучей средой в экстракторе в контакте с, и в приблизительном равновесии давления и температуры с влажными гелями, содержащими жидкий растворитель, и приложение импульсов давления к сверхкритической текучей среде для ускорения перемешивания сверхкритического диоксида углерода и жидкого растворителя.

7. Способ по одному из пп.1-6, в котором прилагают импульсы давления, имеющие две разные частоты.

8. Способ сокращения времени, необходимого для замены жидкого растворителя, находящегося внутри геля, на сверхкритическую экстракционную текучую среду в средстве для выполнения замены во время приготовления аэрогеля, в котором обеспечивают жидкий растворитель в геле при температуре не более 10°С ниже критической температуры сверхкритической текучей среды до того, как сверхкритическая текучая среда контактирует с жидким растворителем.

9. Способ приготовления аэрогеля, в котором (i) в экстрактор под атмосферным давлением помещают влажные гели, имеющие поры и содержащие жидкий растворитель в порах и вокруг влажных гелей, (ii) повышают температуру в экстракторе, (iii) вводят диоксид углерода по существу при той же температуре, которая имеется в экстракторе, (iv) постепенно повышают давление в экстракторе, чтобы сформировать сверхкритический диоксид углерода в экстракторе, причем скорость повышения давления или температуры является по существу низкой, обеспечивая необходимые свойства или целостность геля.

10. Усовершенствованный способ замены растворителя во влажных гелях сверхкритической текучей средой, в котором обеспечивают экстрактор, содержащий влажные гели, при этом влажные гели содержат в своих порах жидкий растворитель и сверхкритическую текучую среду в контакте с, или в приблизительном равновесии давления и температуры с влажными гелями, содержащими растворитель, при этом температуру жидкого растворителя, влажных гелей, экстрактора и газа, жидкости и сверхкритических фаз экстракционной сверхкритической текучей среды поддерживают при значении выше критической температуры сверхкритической текучей среды с начала введения экстракционной текучей среды в экстрактор и до того, как растворитель экстрагируется из геля.

11. Способ быстрого снижения давления сверхкритической текучей среды в пористой среде в устройстве, в котором подают тепло в устройство посредством введения нагретой сверхкритической текучей среды до давления, которое незначительно ниже ее критического давления, и затем посредством введения нагретого газа до значения около атмосферного давления.

12. Способ сокращения времени, требуемого для приготовления аэрогеля в экстракторе, в котором аэрогель наполняют сверхкритической текучей средой и производят замену сверхкритической текучей среды на нереакционноспособный не сверхкритический газ, а затем осуществляют снижение давления.

13. Способ быстрого снижения давления сверхкритической текучей среды в пористой среде и вокруг нее, в котором заменяют сверхкритическую текучую среду на нереакционноспособный неконденсирующийся газ до, или во время снижения давления.

14. Способ по одному из пп.8-13, в котором прилагают импульсы давления по меньшей мере одной частоты к текучей среде во время процедуры.

15. Способ по п.14, в котором прилагают импульсы давления, имеющие по меньшей мере две разные частоты.

16. Способ по одному из пп.1-7 и 14-15, в котором импульсы формируют одним или несколькими из следующих устройств: пьезоэлектрическое устройство, электромеханическое устройство, механическое устройство, жидкостной поршень, диафрагма, надувное устройство, громкоговорители звуковой частоты, механический стук, вибростенд, и изменением давления или противодавления текучей среды или текущего газа.

17. Способ по одному из пп.7 и 15, в котором две группы импульсов прилагают к сверхкритической текучей среде, причем первая группа импульсов имеет частоты приблизительно от 1 до 100000 Гц, вторая группа импульсов имеет частоты в приблизительном диапазоне от 0,001 до 10 Гц, причем вторая частота ниже первой частоты.