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    全球领先的气凝胶技术实力
    The World's Leading Aerogel Technology Strength

    行业新闻

    保温涂料气凝胶保温涂料的革命性探索

    日期:2018/3/5 11:32:31

    很多气凝胶材料产业化推进人员,在向人们介绍气凝胶时,都会被问到“气凝胶是一种胶水吗?”这个从“aerogel”翻译过来的“气凝胶”确实在理解上颇有难度。


    气凝胶既然不是胶水,那它到底是何种材料呢?


    同济大学的沈军教授用一个形象的比喻介绍过气凝胶:“做豆腐大家都熟悉,首先用原料做成豆浆,然后凝固成豆腐。如果将豆腐中的水分挤出去就是豆干。变成豆干后体积大幅减小,气凝胶类似于要将豆腐里的水分挤出去,但体积又不能缩小,要补充气体进去。”只要让凝胶中的液体被气体取代,同时凝胶的网络结构基本保持不变,得到的材料就称为气凝胶。


    从结构上讲,气凝胶是一种具有三维开孔网状结构的材料,这些网状结构由一些连续的纳米粒子或是聚合物分子装配而成。气凝胶纳米粒子及孔径尺寸在1~100nm。气凝胶90%以上的体积都是空气,被称为“固体烟”。气凝胶不仅作为世界上最轻的固体材料被载入“世界吉尼斯纪录”,且其具有极低的导热系数(0.013~0.025W/(m.K)),极低的介电常数(1.1~2.5),极高的比表面积(500~1000m2/g),从而在力学、声学、热学、光学等方面显示出独特的性质。


    气凝胶具有多种独特性能,应用领域也很广泛。例如利用气凝胶多表面积的吸附性能极强的特点,可将气凝胶应用于环保领域;利用其多孔减震抗震的性能特点,可用于防爆吸能需求;利用气凝胶材料的超轻保温的性能特点,将其应用于登山服装等领域。


    气凝胶的实际应用是从航天领域开始的。俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器上,用气凝胶材料来进行热绝缘,气凝胶材料可以适应-196至1400摄氏度的温度,且因其导热系数极低,可保证探测器在极端温度下正常工作。美国国家宇航局的“星尘”号飞船还用气凝胶收集彗星微粒,气凝胶多孔尺寸和其极轻的重量使气凝胶能像一个柔软的棒球手套,从而让高速飞行的彗星星尘在运行一段时间后停下。


    截止到目前,气凝胶材料最广泛应用是其优异的绝热性能。以气凝胶复合绝热毡为主要产品,气凝胶材料在工业管网及窑炉、石油化工设备、建筑、低温设备及保冷等领域有着广泛的应用前景。应用于这些领域时,气凝胶复合绝热毡兼具保温效果好、A级防火、高疏水等优越特点,使用寿命可达20年之久,以绝对的优势位于保温材料的金字塔顶。


    深化气凝胶保温涂料 产业


    气凝胶材料因其独特的结构性能特点及广阔的应用前景,一经发现就引起了广泛的研究兴趣,在气凝胶产业化的道路历史过程中,最当铭记的节点是1999年美国AspenSystems公司承接美国宇航局的课题制备出纤维复合的气凝胶超级绝热材料,然后于2001年成立了AspenAerogel公司进行气凝胶的商业化运作,拉开气凝胶作为超级绝热材料产业化序幕。2015年10月26日,Aspen公司位于东普罗维登斯工厂的第三条气凝胶生产线进行了投产剪彩仪式。




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