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    氣凝膠_可能顛覆整個行業的保溫新材料

    發布日期:2020-02-25 09:41:55
    氣凝膠是什么?  

    氣凝膠是一種固體物質形態,世界上密度很小的固體之一。密度為3千克每立方米。一般常見的氣凝膠為硅氣凝膠,其最早由美國科學工作者Kistler在1931年因與其友打賭制得。氣凝膠的種類很多,有硅系,碳系,硫系,金屬氧化物系,金屬系等等。aerogel是個組合詞,此處aero是形容詞,表示飛行的,gel顯然是凝膠。字面意思是可以飛行的凝膠。任何物質的gel只要可以經干燥后除去內部溶劑后,又可基本保持其形狀不變,且產物高孔隙率、低密度,則皆可以稱之為氣凝膠。



    我們說的氣凝膠,一般是指SiO2氣凝膠。但是現階段的氣凝膠,不僅能用SiO2制備,還能利用其他材質制備。

     

    氣凝膠按照材質來分,可分為無機氣凝膠和有機氣凝膠兩大類。

    無機氣凝膠,包括SiO2氣凝膠和Al2O3、ZrO2、C氣凝膠等。

     

    氣凝膠有什么性能?

    氣凝膠材料孔隙的大小在納米量級,其空洞率高達80-99.8%,孔洞的典型尺寸為1-100nm,比表面積為600-1000㎡/g,材料密度可低達3kg/m³。

    氣凝膠的隔熱性能如此出色,正是因為氣凝膠空洞率高,以致于材料幾乎是由分子長鏈組成。這樣在傳熱過程中,熱傳導沿著分子鏈傳導,傳熱路徑被大大拉長,出現了“無限長路效應”。

    實際上,氣凝膠對熱輻射、熱對流的阻隔作業也非常明顯。

    這樣綜合表現出來的,就是氣凝膠的優良隔熱性能。

     

    SiO2氣凝膠制品在建筑領域的應用如何?

    SiO2氣凝膠制品在建筑保溫領域的應用中,還有一個重要的特性:

    氣凝膠保溫產品不論在常溫還是在高溫環境下均有良好的隔熱效果,與玻璃棉、珍珠巖、巖棉等材料相比,氣凝膠具有較低的導熱系數。

     

    SiO2氣凝膠制品的短板與未來

    SiO2氣凝膠產品的主要缺點,是其強度低、脆性大,納米級孔隙結構容易在外在壓力下被破壞,力學強度低。

    為了克服這一問題,人們將氣凝膠與其他材料復合,制造出了具有優良絕熱性能又具有一定強度的復合型納米孔超級絕熱材料。

    另外,氣凝膠成本也是現階段需要著力解決的問題之一。

    但是從整體上來看,SiO2氣凝膠產品整個行業進入了快速發展的窗口期,初創期的后期和成長期的前期。

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