重慶氣凝膠產(chǎn)業(yè)

有著“可以改變世界的新材料”之稱(chēng)的氣凝膠行業(yè)如何應(yīng)用發(fā)展，如何推動(dòng)氣凝膠產(chǎn)業(yè)升級(jí)? 2021年5月18日至19日，在重慶舉行的第二屆中國(guó)氣凝膠產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展大會(huì)暨產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展對(duì)接會(huì)上，來(lái)自全國(guó)氣凝膠材料研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域的專(zhuān)家、學(xué)者和企業(yè)代表齊聚一堂，暢談氣凝膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展。據(jù)了解，此次會(huì)議由合川區(qū)政府，中國(guó)絕熱節(jié)能材料協(xié)會(huì)氣凝膠分會(huì)主辦，旨在促進(jìn)氣凝膠行業(yè)的應(yīng)用發(fā)展、解讀產(chǎn)業(yè)政策、破除行業(yè)痛點(diǎn)、展示行業(yè)前景、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。今年起，合川將成為中國(guó)氣凝膠產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展大會(huì)永久舉辦會(huì)址。會(huì)上，重慶新材料(氣凝膠)產(chǎn)業(yè)專(zhuān)家委員會(huì)、廈門(mén)大學(xué)材料學(xué)院中科潤(rùn)資氣凝膠應(yīng)用研究中心、重慶中科潤(rùn)資氣凝膠研究院正式成立。此外，重慶氣凝膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院也正在籌建中，今后將成為國(guó)內(nèi)外氣凝膠產(chǎn)業(yè)的技術(shù)高地和產(chǎn)業(yè)“發(fā)動(dòng)機(jī)”。

重慶近年來(lái)開(kāi)始布局氣凝膠產(chǎn)業(yè)，合川區(qū)、長(zhǎng)壽區(qū)分別引進(jìn)氣凝膠項(xiàng)目，布局產(chǎn)業(yè)發(fā)展。合川區(qū)更把以氣凝膠為龍頭的新材料作為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一重點(diǎn)培育發(fā)展。2020年3月，合川區(qū)簽約引進(jìn)氣凝膠項(xiàng)目，該項(xiàng)目依托于廈門(mén)大學(xué)材料學(xué)院全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研發(fā)成果，一期由中科潤(rùn)資科技股份有限公司投資12億元，建設(shè)具有全球領(lǐng)先技術(shù)的氣凝膠制備生產(chǎn)線。項(xiàng)目一期30條生產(chǎn)線已于2020年9月建成投用，年產(chǎn)值可達(dá)20億元。引進(jìn)建設(shè)的中科潤(rùn)資氣凝膠產(chǎn)業(yè)基地正逐步成長(zhǎng)為氣凝膠行業(yè)的頭部企業(yè)。目前合川區(qū)已制定《合川氣凝膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2025)》，依托氣凝膠產(chǎn)業(yè)基地，與廈門(mén)大學(xué)材料學(xué)院等建立了緊密戰(zhàn)略合作關(guān)系，成立了重慶氣凝膠產(chǎn)業(yè)研究院，先后引進(jìn)一批鏈上企業(yè)，不斷“補(bǔ)鏈成群”，“政、金、產(chǎn)、學(xué)、研、用”六位一體的產(chǎn)業(yè)生態(tài)逐步構(gòu)建成型。

　中國(guó)化學(xué)華陸科技擬在長(zhǎng)壽建設(shè)納米氣凝膠復(fù)合材料一體化項(xiàng)目，該項(xiàng)目總投資40億元，占地938畝，分三期建設(shè)，達(dá)產(chǎn)后預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)年銷(xiāo)售收入40億元，可實(shí)現(xiàn)綜合稅收8億元。氣凝膠是一種高分散固態(tài)三維納米材料，是目前已知熱導(dǎo)率最低的固體材料，被譽(yù)為“改變世界的神奇材料”，列入20世紀(jì)90年代以來(lái)10大熱門(mén)科學(xué)技術(shù)之一。該項(xiàng)目建成后，將成為中國(guó)領(lǐng)先、世界一流的集研發(fā)、生產(chǎn)、上下游供應(yīng)鏈為一體的氣凝膠新材料產(chǎn)業(yè)基地，將帶動(dòng)長(zhǎng)壽經(jīng)開(kāi)區(qū)新材料產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。

2021年10月8日，位于長(zhǎng)壽經(jīng)開(kāi)區(qū)的華陸新材料有限公司正在演示實(shí)驗(yàn)，項(xiàng)目將于年底正式投產(chǎn)。

認(rèn)識(shí)氣凝膠

　  氣凝膠是什么？首先我們來(lái)認(rèn)識(shí)下“凝膠”。

　　一定濃度的高分子溶液或溶膠，在適當(dāng)條件下，粘度逐漸增大，最后失去流動(dòng)性，整個(gè)體系變成一種外觀均勻，并保持一定形態(tài)的彈性半固體，這種彈性半固體稱(chēng)為凝膠。

　　果凍是最早被科學(xué)家們認(rèn)識(shí)的一種凝膠，這種凝膠是被水或其他液體充滿(mǎn)后形成的。還有一些凝膠是被氣體充滿(mǎn)后構(gòu)成的，這就是“氣凝膠”。

　　1931年，美國(guó)科學(xué)家Samuel StephensKistler制備出了這種新材料，命名為“aerogel”，氣凝膠?！癮ero”+“gel”描繪出這種新材料的特點(diǎn)，即一種由氣體填充的凝膠。

　　氣凝膠相比于普通多孔材料有一個(gè)重要的特點(diǎn)：其骨架在納米尺度。因此，當(dāng)可見(jiàn)光穿過(guò)時(shí)散射較小，因其半透明的色彩和超輕重量，看上去像“凍住的煙”。有時(shí)也被稱(chēng)為“固態(tài)煙”。這種新材料看似脆弱不堪，其實(shí)非常堅(jiān)固耐用，它可以承受相當(dāng)于自身質(zhì)量幾千倍的壓力，最高能承受1400攝氏度的高溫。此外它的導(dǎo)熱性和折射率也很低，絕緣能力比最好的玻璃纖維還要強(qiáng)39倍。氣凝膠的這些特性在航天探測(cè)上有多種用途。俄羅斯“和平”號(hào)空間站和美國(guó)“火星探路者”探測(cè)器上，都用到了氣凝膠材料。

　　氣凝膠密度極低，是世界上最輕的固體。目前，最輕的氣凝膠是一種“全碳?xì)饽z”，密度僅有0.16mg/cm³（去除空氣密度），僅為空氣密度的1/6。把這種材料放在花朵上，柔軟的花蕊幾乎沒(méi)有變形。

氣凝膠的種類(lèi)很較多，有石墨烯氣凝膠，硅系，碳系，硫系，金屬氧化物，金屬系等等。

氣凝膠是通過(guò)溶膠凝膠法，用一定的干燥方式使氣體取代凝膠中的液相而形成的一種納米級(jí)多孔固態(tài)材料^，二氧化硅氣凝膠在制作過(guò)程中，液態(tài)硅化合物首先與能快速蒸發(fā)的液體溶劑混合，形成凝膠，然后將凝膠放在一種類(lèi)似加壓蒸煮器的儀器中干燥，并經(jīng)過(guò)加熱和降壓，形成多孔海綿狀結(jié)構(gòu)。最終獲得的氣凝膠中空氣比例占到了99.8%。

氣凝膠早期研究單位

2013年國(guó)際上關(guān)于氣凝膠材料的研究工作主要集中在德國(guó)的維爾茨堡大學(xué)、BASF公司、美國(guó)的勞倫茲·利物莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，法國(guó)的蒙彼利埃材料研究中心，日本高能物理國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等。國(guó)內(nèi)主要集中在同濟(jì)大學(xué)波爾固體物理實(shí)驗(yàn)室、國(guó)防科技大學(xué)、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、納諾科技有限公司及廣東埃力生高新科技有限公司。

氣凝膠的作用和應(yīng)用

1、  多孔性質(zhì)衍生出的性能，它有著極低的熱導(dǎo)率，可以作為超級(jí)隔熱材料，替代傳統(tǒng)的玻璃纖維制品、石棉保溫氈、硅酸鹽纖維制品等不環(huán)保、保溫性能差的傳統(tǒng)柔性保溫材料。

A,軍事及航空航天領(lǐng)域，目前主要應(yīng)用在太空服的絕緣材料和飛行器隔熱，航天器材超低溫的保溫等，機(jī)艙隔熱層、船舶的艙壁甲板煙囪等隔熱，在2018年火星探險(xiǎn)時(shí)，宇航員們將穿上用新型氣凝膠制造的宇航服。該公司的資深科學(xué)家馬克·克拉杰沃斯基說(shuō)，只要在宇航服中加入一個(gè)18毫米厚的氣凝膠層，那么它就能幫助宇航員扛住1300℃的高溫和零下130℃的超低溫。

B,工業(yè)及建筑絕熱領(lǐng)域，在電力、石化、化工、冶金、建材行業(yè)以及其他工業(yè)領(lǐng)域，熱工設(shè)備大量存在。其中由于一些設(shè)備的特殊部位和環(huán)境，受到重量、體積或空間的限制，都需要用到這種高效的超級(jí)絕熱材料。新能源太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能電池板，石油液化天然氣，化工管道。輸送高溫蒸汽等介質(zhì)的管道保溫，冷藏集裝箱，這類(lèi)低溫保溫工程等。是傳統(tǒng)隔熱材料革命性替代產(chǎn)品。

C,太陽(yáng)能熱水器領(lǐng)域，太陽(yáng)能熱水器及其他集熱裝置的高效保溫是進(jìn)一步提高太陽(yáng)能裝置的能源利用率和其實(shí)用性的關(guān)鍵因素。將氣凝膠材料應(yīng)用于熱水器的儲(chǔ)水箱、管道和集熱器等，比現(xiàn)有太陽(yáng)能集熱效率更高，更有效。

D, 氣凝膠更好地應(yīng)用到日常服裝等領(lǐng)域， 氣凝膠復(fù)合材料的保暖性很好，但是克重較重，柔韌性較差，而且在使用過(guò)程中氣凝膠粉末會(huì)逐漸的逸出，體驗(yàn)效果不夠理想。這一“世紀(jì)性難題”終于在2018年得到了解決。氣凝膠真正地做到了柔性可穿戴，并將其應(yīng)用在服飾中，真正做到了讓科技造“服”于人。

2、   某些氣凝膠還表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附性能，GA密度小，且親油，可用于海洋廢油的回收利用，如“碳海綿”，現(xiàn)有的吸油產(chǎn)品一般只能吸自身質(zhì)量10倍左右的液體，而“碳海綿”的吸收量是250倍左右，最高可達(dá)900倍。同時(shí)，“碳海綿”具備高彈性，被壓縮80%后仍可恢復(fù)原狀。這讓人很容易想到用它來(lái)處理海上的漏油，將它們?nèi)鲈诤Ｃ嫔?，就能把漏油迅速地吸收進(jìn)來(lái)，因?yàn)橛袕椥裕挠湍軌虮粔撼鰜?lái)回收利用。有望在治理海上漏油方面發(fā)揮重要作用。在氣凝膠中嵌入了鐵磁性四氧化三鐵納米粒子，使得氣凝膠帶有鐵磁性，這樣的話(huà)加磁場(chǎng)氣凝膠可以自行壓縮擠壓，實(shí)現(xiàn)了智能可控性和磁驅(qū)動(dòng)性，氧化石墨烯氣凝膠（Graphene Oxide Aerogels）簡(jiǎn)記為GOA，石墨烯氣凝膠（Graphene Aerogels）簡(jiǎn)記為GA.

3、  在儲(chǔ)能器件方面（新型充電電池），另一部分的性能來(lái)源于構(gòu)成氣凝膠骨架的成分處于納米尺度。納米尺度粒子本身具有的某些性能，以氣凝膠的形式存在時(shí)，往往會(huì)得到增強(qiáng)。比如鋰電池的電極材料——二氧化錳(MnO²)，當(dāng)它以氣凝膠的形式存在時(shí)，鋰電池的放電性能得到了大幅度提高。

4、  用作環(huán)保處理材料，現(xiàn)有的環(huán)保技術(shù)在處理廢水中的金屬離子時(shí)，一般采用離子交換法，加熱蒸發(fā)方法，反相滲透方法；與之相比，碳?xì)饽z進(jìn)行電吸附去除溶液中的金屬離子具有很多優(yōu)勢(shì)，包括可以再生、減少了二次污染，節(jié)約能量；超高比表面積、超低密度、良好的化學(xué)惰性、耐腐蝕性和高壓縮的力學(xué)特性，通過(guò)對(duì)表面功能團(tuán)的修飾可作為選擇性油水分離吸附劑，且可以通過(guò)蒸餾或燃燒重復(fù)使用。集大孔、介孔和微孔結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱電子效應(yīng)并提高光熱轉(zhuǎn)化效率，碳?xì)饽z可以進(jìn)行海水淡化、硬水軟化和污水處理的材料。

5、  用作生物醫(yī)療材料，碳?xì)饽z具有高孔隙率、生物機(jī)體相容性及可生物降解特性，因而在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛用途，可應(yīng)用于診斷劑、人造組織、人造器官、器官組件等。特別適用于藥物控制釋放體系，可獲得很高的藥物擔(dān)載量。

6、  其它領(lǐng)域應(yīng)用防彈不怕被炸，網(wǎng)球拍擊球能力更強(qiáng)，能源汽車(chē)隔熱防火、電子產(chǎn)品、芯片保護(hù)、動(dòng)力電池?zé)崾Э兀?/span>日用化工等行業(yè)的應(yīng)用。

價(jià)格與密度和厚度有關(guān)

氣凝膠密度做的越低價(jià)格約貴（線上參考價(jià)格），現(xiàn)在氣凝膠量產(chǎn)化了，原料按公斤賣(mài)，一般厚度3mm，65.00元，6mm    75.00元，10mm     95.00元，導(dǎo)熱系數(shù)（常溫）    0.035。巖棉玻璃棉管殼外墻保溫阻燃防火隔音憎水巖棉管，導(dǎo)熱系數(shù)（常溫）0.004。大量窯爐用氣凝膠站 吸音憎水氣凝膠氈 保溫氣凝膠氈：導(dǎo)熱系數(shù)（常溫）   0.012-0.018，厚度5毫米，8毫米，10毫米，密度：180-220KG/立方米，價(jià)格180-200元/平方米

納米二氧化硅氣凝膠耐高溫涂料熱力管道高溫設(shè)備保溫隔熱涂料：導(dǎo)熱系數(shù)（常溫0.038-0.045W/m·k，1升裝灌，320元，使用溫度小于500度，密度：0.40-0.55KG/L。單位面積使用量0.85-1.10L/平方米。

廠家供應(yīng)憎水氣凝膠氈 二氧化硅氣凝膠保溫氈價(jià)格28元/平方米,3MM-10MM，使用溫度650，導(dǎo)熱系數(shù)0.015-0.023W/M.K，密度180公斤/立方米，憎水性99.2%，用于風(fēng)管，工業(yè)管道，工業(yè)爐體，直埋管道，注塑機(jī)，高溫蒸汽管道等。建筑保溫、蒸汽管道、加熱設(shè)備、

應(yīng)用如管道的溫度是500度，之前用的傳統(tǒng)材料包裹了15厘米的厚度，表面溫度才降到150左右。使用的氣凝膠材料6毫米的厚度，測(cè)試表面溫度是54度左右。確實(shí)和他們銷(xiāo)售說(shuō)的一樣，減少了不少保溫層外層的包覆材料。保溫效果還非常好使用壽命可達(dá)是20年左右，節(jié)約更換的各種成本。

氣凝膠的目前應(yīng)該的主要種類(lèi)

一，硅氣凝膠

制備硅氣凝膠的過(guò)程大致是這樣的：原料是水玻璃，它是可溶性硅酸鹽；適當(dāng)加入聚縮物質(zhì)（就像水缸中加入一點(diǎn)點(diǎn)明礬一樣）；在溶液中就形成了固體的框架，但也含有鹽類(lèi)物質(zhì)；用大量的離子水沖洗鹽；再用冷凍負(fù)壓干燥的方法，把溶液去掉；還要做后處理，即做老化、防開(kāi)裂等一系列處理步驟；最后得到獨(dú)特性能的氣凝膠。

硅氣凝膠是固體材料，它的基本特點(diǎn)是，多孔、無(wú)序、具有納米量級(jí)連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，框架的孔隙率高；比表面積大；框架有彈性，壓縮后可以回彈；整體的密度很低，所含有的空氣占整體的99.8%以上；它的成分和玻璃一樣，都是二氧化硅，但硅氣凝膠是世界上最輕的固體。

硅氣凝膠是目前隔熱性能最好的固體材料，在民用方面，玻璃、墻體、冰箱、管道的隔熱，其效果非常好；特別是在航空、航天、軍事中，越來(lái)越多地使用這種好的隔熱材料。

硅氣凝膠具有巨大的孔隙率和巨大的比表面積，是做催化劑的最佳結(jié)構(gòu)，但是它的隔熱性又阻礙了催化過(guò)程；科學(xué)工作者想出辦法，把氧化鈦溶液和二氧化硅溶液混合后再做氣凝膠；于是就制成同時(shí)含有“氧化鈦-二氧化硅”的氣凝膠催化劑。從中人們得到啟發(fā)，可以制成多種多樣的氣凝膠催化劑。

硅氣凝膠具有非常好的隔音效果，原因是空隙小，再加上它耐高溫、抗老化、耐腐蝕，所以把它用于玻璃之間的隔音層、聲學(xué)儀器的隔音裝置都有極好的效果。

硅氣凝膠做集成電路的襯底效果好，因?yàn)樗^緣性好，耐擊穿電壓相對(duì)高，熱膨脹系數(shù)與硅材料接近，熱穩(wěn)定性好。它將取代以前通用的襯底材料。

硅氣凝膠獨(dú)特的性質(zhì)引起人們?cè)诨A(chǔ)研究方面的興趣?？萍脊ぷ髡呦Ｍ煌臍饽z能夠解決不同的應(yīng)用目的。

二．碳?xì)饽z

受到硅氣凝膠制作方法的啟發(fā)，人們用一種可以碳化的有機(jī)材料，配置成有機(jī)材料的溶液，加進(jìn)凝結(jié)劑，制成有機(jī)的氣凝膠，在惰性氣體中高溫碳化處理，于是就得到了碳?xì)饽z。這里介紹的僅僅是一種直觀制作碳?xì)饽z的方法，現(xiàn)在已經(jīng)有其它的可以批量生產(chǎn)的方法了。碳?xì)饽z是一種納米尺度三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有彈性，比表面積非常大，整體重量特別輕，是一種新型碳素材料。碳?xì)饽z，它一是氣凝膠類(lèi)的，二是碳質(zhì)的，這就決定了它的眾多的應(yīng)用。下面列舉幾個(gè)例子。

三．石墨烯氣凝膠

希望用石墨烯碎片制作氣凝膠，可使用通常的制作方法，即“溶液”-“凝聚”-“固化”方法，但是該方法不能保證材料的形狀。

科技工作者想出來(lái)一種簡(jiǎn)單的制作方法：1）將石墨烯粉末、碳納米管與去離子水配成一定濃度的水溶液；超聲震蕩均勻；2）在較高溫度下制備出石墨烯有機(jī)水凝膠；3）將石墨烯有機(jī)水凝膠放入氨水中浸泡；4）低溫低壓干燥。這樣就得到了較高彈性的石墨烯氣凝膠。

該方法簡(jiǎn)單宜行。只要改變?nèi)萜鳎涂梢垣@得任意形狀的“碳海綿”，可以大規(guī)模制造。

石墨烯氣凝膠有很高的彈性，被壓縮80%后仍可恢復(fù)原狀，密度僅為空氣的1/6。它除了氣凝膠特點(diǎn)，比表面積特別大、比重輕之外，還具有碳質(zhì)和石墨烯質(zhì)地的特性。于是會(huì)帶來(lái)眾多的應(yīng)用。

石墨烯氣凝膠對(duì)有機(jī)溶劑具有超快、超高的吸附力，是迄今已報(bào)道的吸油力最高的材料。而且只吸油不吸水。如果把它們?nèi)鲈诤Ｃ嫔?，它能把漏油迅速地吸收進(jìn)來(lái)，再壓擠出油份，材料又可以回收利用。每1克石墨烯氣凝膠能吸收900克的汽油，是處理海洋污染的吸油神器。

石墨烯氣凝膠，可作為新型的氣體過(guò)濾材料，液體過(guò)濾材料。

石墨烯氣凝膠，用它做電解水的電極、電解制燒堿的電極，做氫燃料電池的電極，效果肯定很好。

石墨烯氣凝膠做超級(jí)電容的效果一定很好。

石墨烯氣凝膠作為碳質(zhì)的催化劑材料一定非常好。

石墨烯氣凝膠中如果充入適當(dāng)?shù)碾娊庖?，一定可以制成新型可充電電池，它一定具有?chǔ)電容量大、內(nèi)阻小、重量輕、充放電能快速、可多次重復(fù)使用等優(yōu)異特性。

石墨烯氣凝膠做成薄層，從隔熱角度可以做出御寒衣服；改進(jìn)其耐沖擊性能就可以做成防彈衣；一定會(huì)有好效果。

常規(guī)產(chǎn)品：氣凝膠，防結(jié)露涂料，氣凝膠電子隔熱膜，氣凝膠建筑保溫涂料，氣凝膠粉，氣凝膠保溫涂料，氣凝膠隔熱涂料，氣凝膠涂料，氣凝膠氈，超薄型防火涂料，氣凝膠保溫棉，氣凝膠隔熱材料，隔熱保溫涂料，隔熱反射涂料等等。

應(yīng)用案例

爐體保溫

氣凝膠保溫材料可以廣泛應(yīng)用于蒸汽鍋爐、高溫熔融爐、高溫煅燒爐、垃圾焚燒爐、馬弗爐、導(dǎo)熱油爐、石化廠分餾塔等等各種不同種類(lèi)、不同溫度點(diǎn)的爐體。綜合來(lái)看這些爐體大都是存在保溫層厚度太厚或保溫后的表面溫度及熱損等方面達(dá)不到使用要求等問(wèn)題。這些爐體大都使用硅酸鋁棉、巖棉、玻璃棉等無(wú)機(jī)類(lèi)保溫材料，這些材料在500℃時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)大都已經(jīng)高于0.15W/m·K。

 該領(lǐng)域面臨的問(wèn)題：

● 傳統(tǒng)材料在高溫條件下隔熱性能差

● 保溫層厚度大，導(dǎo)致鍋爐體積龐大，而有效使用空間小

● 隔熱層的致密性不夠好，很難阻擋熱氣流

● 體積大，質(zhì)量大的鍋爐難以移動(dòng)

● 很難為操作者提供較安全和較舒適的工作環(huán)境

采用氣凝膠材料的優(yōu)勢(shì)：

● 氣凝膠材料在高溫下的隔熱效果相對(duì)傳統(tǒng)材料會(huì)更加明顯，可大大減低熱損失，500℃導(dǎo)熱系數(shù)只有0.035 W/m·K

● 有效降低保溫層厚度，從而擴(kuò)大內(nèi)部使用空間

● 無(wú)論氣凝膠板還是氣凝膠氈多層錯(cuò)縫使用后都可以起到很好的阻擋熱氣流的效果

● 采用氣凝膠材料可以為鍋爐的溫控性大大提高

● 更好的改善鍋爐周邊環(huán)境的舒適與安全性

建筑保溫

建筑內(nèi)墻領(lǐng)域應(yīng)用

       氣凝膠隔熱材料憑借極低的導(dǎo)熱系數(shù)，有效切斷建筑物與外界的傳熱途徑。該材料具有熱阻高、傳熱系數(shù)低、高效防火、大幅降低保溫層厚度，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。該材料可以結(jié)合相關(guān)的應(yīng)用方案應(yīng)用在建筑內(nèi)墻區(qū)域，而且該材料無(wú)機(jī)環(huán)保,是建筑保溫應(yīng)用很好的選擇。

主要性能優(yōu)勢(shì)：

●無(wú)機(jī)組成為建筑物提供防火、保溫雙重保障

●A1級(jí)防火導(dǎo)熱系數(shù)低至0.018 W/m·k，高溫灼燒下不釋放任何有害物質(zhì)

●隔熱保溫性能優(yōu)越，大幅降低取暖和制冷能耗

● 隔音性能好，有效阻隔外界噪音

● 材料整體憎水，施工方便，使用壽命長(zhǎng)。

屋頂保溫隔熱

       在建筑物中約有15%~20%的熱量是由屋頂散失，而屋頂也是使房屋內(nèi)部升溫的主要熱源通道之一；故對(duì)樓頂面進(jìn)行有效的保溫隔熱處理，避免冷凝結(jié)霜，營(yíng)造一個(gè)溫暖舒適的環(huán)境就顯得尤為重要。同時(shí)，防止水汽對(duì)樓頂面的滲透、侵蝕也十分重要。

       氣凝膠建筑用隔熱型材憑借其優(yōu)越的隔熱性能，整體疏水，穩(wěn)定的化學(xué)、物理性能以及柔韌性好，能滿(mǎn)足修長(zhǎng)及狹小空間隔熱施工等特性在此領(lǐng)域突顯了其實(shí)用性。

優(yōu)勢(shì)一覽：

●極低的導(dǎo)熱系數(shù)：隔熱保溫性能優(yōu)越，大大降低了隔熱層的厚度同時(shí)能滿(mǎn)足（特別是太陽(yáng)能屋頂?shù)鹊模┆M小空間的隔熱

● 節(jié)能高效：降低取暖和制冷的能耗

● 耐火焰燒穿：提高房屋防火等級(jí)，延長(zhǎng)有效逃生時(shí)間

● 整體疏水：增強(qiáng)樓面抗?jié)B透能力，隔絕也太水，減少潮濕地氣對(duì)樓地面的侵蝕

● 低密度，輕質(zhì)量：減輕樓頂?shù)淖灾?，降低施工難度

● 操作方便：降低施工成本，同時(shí)能滿(mǎn)足修長(zhǎng)部位的施工要求

房屋地板隔熱應(yīng)用

       地板是房屋和地面直接接觸的部分，室內(nèi)與地面可以通過(guò)固體導(dǎo)熱進(jìn)行很好的熱交換，同時(shí)地面的濕氣也會(huì)滲透到室內(nèi)，從而影響人們的正常生活。此外，置于地面的家具等物品給地下保溫層施加了很大的壓力，使得傳統(tǒng)的材料隔熱性能被大打折扣。同時(shí)，當(dāng)發(fā)生水汽滲透到隔熱層的情況時(shí)，不具備疏水性的傳統(tǒng)材料吸潮后就成為細(xì)菌等滋生的溫床。

       使用整體疏水性氣凝膠建筑用隔熱型材，抗壓能力強(qiáng)，重壓下隔熱性能不衰退，同時(shí)增強(qiáng)防水層阻隔水汽通過(guò)的能力，尤其適合溫濕暖氣候地區(qū)使用，且隔熱層不會(huì)滋生細(xì)菌。

優(yōu)勢(shì)一覽：

● 持效保溫：隔離地面涼氣，有利于保持室內(nèi)溫度

● 長(zhǎng)期防潮：隔絕地坪潮氣，有益健康，保護(hù)地板，防止蠕變

● 無(wú)機(jī)組成：不滋生細(xì)菌 

●舒適踏感：踩踏地板有輕微的柔感，舒適自然；吸收重物落地沖擊力，保護(hù)地板，減輕落物損傷

● 寧?kù)o隔音：隔絕地板震音，增強(qiáng)房間私密性

● 性能穩(wěn)定：使用壽命長(zhǎng)久

● 施工方便：置于防水層之上，外加覆蓋層即可

鋼套鋼蒸汽管保溫工程現(xiàn)狀

1. 傳統(tǒng)保溫結(jié)構(gòu)不合理、保溫層厚度不規(guī)范、保溫施工不到位。
2. 傳統(tǒng)保溫材料易變形、沉降、熱穩(wěn)定性差、破損率大，后期保溫效果差，無(wú)法滿(mǎn)足工藝及野蠻施工要求。
3. 傳統(tǒng)保溫材料使用壽命短，基本只有3～5年，到期需全部更換，提高了各方面的費(fèi)用開(kāi)支。
4. 傳統(tǒng)保溫材料保溫效果差且下降明顯，導(dǎo)致保溫工程維護(hù)成本大幅度提升，設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用及人工費(fèi)用增加。
5. 傳統(tǒng)保溫材料一般不完全防水，容易吸水、吸潮導(dǎo)致管道易腐蝕受損，管壁變薄從而帶來(lái)安全隱患。
 

氣凝膠絕熱氈與傳統(tǒng)保溫材料對(duì)比

主要優(yōu)勢(shì)

1. 氣凝膠的特殊立體空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其防水、抗壓特性使其壽命可以長(zhǎng)達(dá)15年以上，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)保溫材料使用壽命。
2. 獨(dú)特的納米空間三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提供了超凡的高溫穩(wěn)定性、保溫性，隔熱及防火性能恒定、持久。
3. 卓越的的保溫隔熱性能，獨(dú)特的納米級(jí)空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及孔洞能夠有效阻止熱量傳遞，是目前世界上導(dǎo)熱系數(shù)很低的固體材料，僅為傳統(tǒng)保溫材料的1/3～1/5，大大降低了熱損失。
4. 具有較好的柔性與抗拉、抗壓強(qiáng)度，可抵抗戶(hù)外野蠻施工，長(zhǎng)期使用不沉降、不變形。避免了傳統(tǒng)保溫材料在長(zhǎng)期高溫或受到振動(dòng)而產(chǎn)生變形堆積和保溫性能急劇下降的現(xiàn)象。
5. 具備優(yōu)異的整體疏水性能，同時(shí)又允許水蒸汽通過(guò)，不會(huì)因吸水、受潮導(dǎo)致腐蝕管道，確保隔熱性、保溫性能長(zhǎng)期有效，是熱蒸汽管道、石油化工管網(wǎng)保溫材料的很好選擇。
6. 綠色節(jié)能、環(huán)保、安全可靠，可以保證員工健康、避免環(huán)境污染，提高設(shè)備安全性。
7. 輕巧方便、易于施工、安裝簡(jiǎn)易、節(jié)省運(yùn)輸、儲(chǔ)存、施工及人工費(fèi)用。

氣凝膠氈蒸汽管與玻璃棉氈蒸汽管的熱力計(jì)算

  1、基本參數(shù)
（1）管頂埋深為1.5m，埋深處土壤的溫度為10℃，土壤的導(dǎo)熱系數(shù)為1.7W/(m?k)；
（2）空氣的導(dǎo)熱系數(shù)為0.23 W/(m?k)；
（3）介質(zhì)溫度為300℃
（4）氣凝膠氈墊的導(dǎo)熱系數(shù)為：

（5）玻璃棉氈的導(dǎo)熱系數(shù)為：

  2、計(jì)算結(jié)果

紡織品

隨著人們對(duì)服裝輕量化、隔熱保溫性能要 求的提高，越來(lái)越多的服裝企業(yè)開(kāi)始關(guān)注 氣凝膠材料，氣凝膠成為服裝行業(yè)下一個(gè) 熱點(diǎn)已經(jīng)是必然趨勢(shì)，氣凝膠與纖維復(fù)合 是一個(gè)新的技術(shù)方向；

應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

A.添加氣凝膠后，保溫性能提升30-60%；

B.氣凝膠纖維吸濕性好，排汗迅速，面料速干；

C.氣凝膠面料著色能力強(qiáng)，且具有吸附異味功能；

動(dòng)力電池

應(yīng)用背景

A.動(dòng)力電池的安全防護(hù)意義重大，在電池 碰撞異常起火瞬間，需要使用安全防護(hù) 材料保障乘客艙安全；

B.為了提高電池模組的安全性，避免電芯 間的熱擴(kuò)散，現(xiàn)有技術(shù)中往往會(huì)在電芯 之間設(shè)置隔熱材料；

應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

A.耐火焰穿透，保障安全；

B.隔熱優(yōu)異，保證單個(gè)電池發(fā)生熱失控時(shí)，不會(huì) 影響到相鄰的電池；

應(yīng)用部位

氣凝膠預(yù)氧絲氈用于動(dòng)力電池 電芯間防火隔熱；

電池用氣凝膠防火涂料 應(yīng)用于新能源動(dòng)力電池防火；

深冷絕熱

應(yīng)用背景

低溫、超低溫管道和儲(chǔ)罐涉及到的溫度大部分在-40至-192℃。在LNG工程及其他低溫項(xiàng)目建設(shè)中，起儲(chǔ)存和運(yùn)輸都需要進(jìn)行特別的防“漏熱”處理。目前，常用的深冷保冷材料主要有PUR/PIR，發(fā)泡玻璃，橡塑，改性酚醛泡沫等，這些材料較之于以往使用的珍珠巖材料來(lái)說(shuō)，無(wú)論是在性能還是施工方面，都有了很大的改善。但是氣凝膠保冷材料的出現(xiàn)，對(duì)于現(xiàn)有的深冷保冷體系更加是一個(gè)質(zhì)的改變；

應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

A.氣凝膠氈具有很低的導(dǎo)熱系數(shù)，優(yōu)異的保冷性能，使保冷層厚度大幅度的減少，并有效降低冷損失，為密集型管線排布設(shè)計(jì)提供了便利；

B.在超低溫下的穩(wěn)定性?xún)?yōu)異，即使再-200℃仍可長(zhǎng)期保持良好的柔軟性以及保冷性能，不易造成碎裂；

C.氣凝膠材料在低溫下的防水性能良好，能有效抑制結(jié)露水滲入金屬管線表面，從而防止管線腐蝕；D.材料切割、施工方便、后期維護(hù)成本低

應(yīng)用部位

A.氣凝膠氈應(yīng)用于LNG儲(chǔ)運(yùn)；

B.氣凝膠蜂窩板應(yīng)用于冷鏈物流的保溫集裝箱；

           僅作為學(xué)習(xí)參考，有待不斷完善

2021,10,16 ，行者