新型保温.隔热材料--气凝胶

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纳米气凝胶保温材料

纳米气凝胶保温材料

纳米气凝胶保温材料纳米气凝胶是一种新型的保温材料,其具有独特的性能和广泛的应用前景。

纳米气凝胶由高度发达的纳米孔隙结构组成,其导热系数极低,同时具有良好的柔韧性和耐久性。

本文将首先介绍纳米气凝胶的基本特性和制备方法,然后探讨其在建筑、能源和环保领域的应用,最后分析其存在的问题并展望未来发展的方向。

纳米气凝胶是一种由纳米孔隙结构组成的固体材料,其孔隙结构具有非常小的孔隙尺寸和大量的孔隙体积。

这种特殊的结构决定了纳米气凝胶具有极低的导热系数,通常在0.01W/(m·K)以下。

与传统的保温材料相比,纳米气凝胶可以显著降低能量传递,并减少能量的损耗。

此外,纳米气凝胶还具有良好的柔韧性和耐久性,可以适应不同形状和尺寸的建筑结构。

纳米气凝胶的制备方法多种多样,主要包括溶胶-凝胶法、湿法合成法和气相法等。

溶胶-凝胶法是最常用的制备方法之一,其过程主要包括溶胶制备、凝胶形成和凝胶干燥等步骤。

在溶胶制备阶段,通过添加适量的溶剂和表面活性剂来控制溶胶的分散性和粘度。

然后,通过添加适量的交联剂和固化剂来形成凝胶结构。

最后,通过干燥和热处理等方法将凝胶转变为纳米气凝胶。

纳米气凝胶在建筑领域具有广泛的应用前景。

首先,它可以用于建筑外墙的保温隔热,有效减少热量传递,降低能耗。

其次,纳米气凝胶可以应用于建筑物的屋顶和地板保温,提高室内的舒适性和能源利用效率。

此外,纳米气凝胶还可以用于冷库和高温设备的保温,如冰箱和热水器等。

在能源领域,纳米气凝胶也可以应用于太阳能电池板和燃料电池的保温,提高能源转化效率。

在环保方面,纳米气凝胶可以用于废水处理和烟气净化,具有重要的环保意义。

然而,纳米气凝胶目前还存在一些问题需要解决。

首先,纳米气凝胶的制备成本较高,限制了其大规模应用。

其次,纳米气凝胶的力学性能相对较差,容易发生压缩变形。

此外,纳米气凝胶的耐水性和耐候性较差,需要进一步改进。

未来,需要进一步研究纳米气凝胶的制备工艺和材料性能,以提高其制备成本和力学性能。

气凝胶管道保温实例

气凝胶管道保温实例

气凝胶管道保温实例1. 气凝胶管道保温概述气凝胶作为一种新型的隔热保温材料,具有优异的隔热性能和防火性能,被广泛应用于管道保温领域。

气凝胶管道保温具有独特的优势,能够有效地提高管道的热效率,降低能源消耗。

本文将通过几个实例来介绍气凝胶管道保温的应用。

2. 气凝胶管道保温实例一:化工管道保温2.1 工程概况•项目名称:化工厂管道保温改造工程•管道类型:高温管道(工作温度200℃)•区域温度:环境温度(25℃)2.2 保温材料选择根据工程要求和管道工况,选择了高性能气凝胶作为管道保温材料。

气凝胶具有低导热系数、良好的抗压性和防火性能,适合应用于高温管道保温。

2.3 方案设计根据工程现场实际情况,结合气凝胶的特性,制定了管道保温方案。

该方案包括以下几个步骤:1.清洗管道:将管道内的污垢和沉积物清理干净,以保证气凝胶能够贴合管道表面。

2.粘贴气凝胶:将气凝胶板材切割成合适的大小,使用专用胶水将其粘贴在管道表面。

3.封闭接缝:使用气凝胶胶带对管道接缝处进行封闭,确保保温层的连续性。

4.表面护层:在气凝胶外层覆盖一层保护层,增加保温层的机械强度和耐久性。

2.4 施工效果经过工程师的精心施工,化工厂管道保温改造工程顺利完成。

气凝胶管道保温后,管道表面温度显著降低,热损失大幅减少。

与此同时,气凝胶的防火性能确保了管道的安全运行。

3. 气凝胶管道保温实例二:供热管道保温3.1 工程概况•项目名称:城市供热管网保温改造工程•管道类型:蒸汽供热管道•区域温度:环境温度(-10℃)3.2 保温材料选择考虑到供热管网运行环境的特殊性,选择了耐低温气凝胶作为管道保温材料。

耐低温气凝胶具有良好的低温性能和导热系数,适用于寒冷地区的供热管道保温。

3.3 方案设计供热管网保温改造工程需要对较长的管道进行保温,因此方案设计更加复杂。

具体步骤如下:1.材料准备:选用合适厚度的耐低温气凝胶板材,确保保温效果。

2.施工前准备:清洗管道、保护阀门等设备,并进行标记。

气凝胶保温隔热材料

气凝胶保温隔热材料

气凝胶保温隔热材料气凝胶保温隔热材料是一种新型的高效保温隔热材料,具有优异的保温隔热性能和轻质化特点,被广泛应用于建筑、航空航天、军事、电子、医药等领域。

本文将对气凝胶保温隔热材料的特性、应用以及未来发展进行介绍。

首先,气凝胶保温隔热材料具有极低的导热系数,其导热系数一般在0.012~0.025W/(m·K)之间,远低于传统保温隔热材料,如聚苯乙烯泡沫板和岩棉。

这使得气凝胶保温隔热材料在同样保温效果下,可以大大减少材料厚度,节省空间,提高建筑利用率。

同时,由于其微孔结构的特殊性,气凝胶保温隔热材料还具有良好的吸声性能,能够有效减少建筑内外的噪音传播。

其次,气凝胶保温隔热材料具有极低的密度,一般在100kg/m³以下,是目前世界上最轻的固体材料之一。

这种轻质化特性使得气凝胶保温隔热材料在航空航天领域有着广泛的应用前景,可以大幅减轻飞行器的自重,提高燃油利用率。

同时,在建筑领域,轻质化的气凝胶保温隔热材料也能够减少建筑自重,降低地基承载压力,提高建筑的抗震性能。

再次,气凝胶保温隔热材料具有优异的耐高温性能,一般可达到600℃以上,甚至高达1000℃。

这使得气凝胶保温隔热材料在军事领域有着广泛的应用前景,可以用于制造导弹隔热材料、火箭外壳隔热材料等。

同时,气凝胶保温隔热材料还具有良好的耐低温性能,可以在-200℃的极端环境下保持稳定的保温隔热性能,因此也被广泛应用于极地科考和航天探测器等领域。

最后,随着科技的不断进步,气凝胶保温隔热材料的研发和应用也在不断拓展。

未来,随着新材料、新工艺的不断涌现,气凝胶保温隔热材料的性能将得到进一步提升,应用领域也将不断扩大。

同时,随着人们对建筑节能、航空航天安全、军事防护等方面需求的不断增加,气凝胶保温隔热材料必将迎来更加广阔的发展空间。

综上所述,气凝胶保温隔热材料具有优异的保温隔热性能、轻质化特点和广泛的应用前景,是一种极具发展潜力的新型材料。

气凝胶 保温材料

气凝胶 保温材料

气凝胶保温材料
气凝胶是一种具有纳米多孔网络结构的固体材料,它在孔隙中充满气态分散介质。

气凝胶作为保温材料,具有以下几个显著特点:
1. 高隔热性:气凝胶的保温性能是传统材料的2-8倍,这意味着在达到同等保温效果的情况下,所需的气凝胶用量更少。

2. 长寿命:气凝胶的使用寿命可长达20年左右,远超传统保温材料的5年更换周期,从而降低了全生命周期的使用成本。

3. 轻质薄厚:由于其低导热系数和高耐温性,气凝胶可以制成较薄的保温层,节省空间,同时具备出色的防火性和防水性。

4. 环保性:气凝胶材料本身绿色环保,不含有害物质,符合当前对环保的高要求。

此外,根据不同的骨架组成物质,气凝胶可分为无机气凝胶(如硅气凝胶和金属氧化物气凝胶)、有机气凝胶(例如使用间苯二酚-甲醛作为前躯体)以及碳气凝胶(高温和惰性气氛下碳化得到)等类型。

综上所述,气凝胶以其独特的性质在节能减排、提高能效等方面展现出了巨大的潜力和价值。

二氧化硅气凝胶保温材料

二氧化硅气凝胶保温材料

二氧化硅气凝胶保温材料
二氧化硅气凝胶保温材料是一种新型的保温材料,具有优异的保温性能和环保
特点,被广泛应用于建筑、航天航空、电子、医药等领域。

它的独特性能使其成为当前保温材料领域的热点和发展方向。

首先,二氧化硅气凝胶保温材料具有极低的导热系数。

由于其多孔的结构和微
观的孔隙大小,使得热传导受到限制,从而大大降低了热量的传递速度。

这种特性使得二氧化硅气凝胶保温材料在保温方面具有明显的优势,能够有效减少能源消耗,降低建筑物的能耗。

其次,二氧化硅气凝胶保温材料具有良好的防火性能。

由于其主要成分为二氧
化硅,具有非常高的熔点和燃点,因此在火灾发生时能够有效地阻止火焰的蔓延,减缓火势的蔓延速度,保护建筑物和人员的安全。

另外,二氧化硅气凝胶保温材料还具有优异的吸声性能。

其多孔的结构和微观
的孔隙大小使得其能够有效吸收声波,减少噪音的传播,创造一个安静舒适的环境。

这种特性使得二氧化硅气凝胶保温材料在建筑材料中得到了广泛应用。

此外,二氧化硅气凝胶保温材料还具有优异的耐热性和耐寒性。

在高温环境下,其稳定的化学性质和优异的热稳定性能使得其能够长时间保持稳定的性能,不会发生变形或者破损;在低温环境下,其微观的孔隙结构能够有效阻止冷空气的传递,保持室内的温暖。

综上所述,二氧化硅气凝胶保温材料具有极佳的保温性能、防火性能、吸声性
能以及耐热性和耐寒性,是一种非常优秀的保温材料。

随着科技的不断发展和进步,相信二氧化硅气凝胶保温材料将会在更多领域得到应用,并为人们的生活和工作带来更多的便利和舒适。

气凝胶隔热膜

气凝胶隔热膜

气凝胶隔热膜
气凝胶隔热膜是一种新型的隔热材料,其主要特点是具有极佳的隔热性能、轻质化和柔性化。

下面我将从以下几个方面回答您的问题:
一、气凝胶隔热膜的原理
气凝胶隔热膜的主要成分是气凝胶,这是一种由细小的固体颗粒和气体组成的材料。

气凝胶的固体颗粒之间存在着大量的空隙,这些空隙中充满着气体,因此气凝胶具有很好的隔热性能。

气凝胶隔热膜通过将气凝胶制成薄膜状,然后将其应用于建筑、航空航天、汽车等领域,起到隔热保温的作用。

二、气凝胶隔热膜的优点
1. 隔热性能好:气凝胶隔热膜的导热系数非常低,可以达到0.013W/(m·K),比传统的隔热材料如聚苯板、岩棉等要好得多。

2. 轻质化:气凝胶隔热膜的密度非常低,可以达到0.1g/cm³,是传统隔热材料的1/10左右,因此可以大大减轻建筑、航空航天、汽车等领域的重量负担。

3. 柔性化:气凝胶隔热膜可以根据需要进行切割、弯曲、折叠等加工,可以适应各种形状的表面。

4. 环保:气凝胶隔热膜的制作过程中不会产生有害物质,且可以回收再利用,符合环保要求。

三、气凝胶隔热膜的应用领域
气凝胶隔热膜可以广泛应用于建筑、航空航天、汽车等领域。

在建筑领域,气凝胶隔热膜可以用于墙体、屋顶、地板等部位的隔热保温。

在航空航天领域,气凝胶隔热膜可以用于卫星、火箭等载具的隔热保温。

在汽车领域,气凝胶隔热膜可以用于发动机隔热、排气管隔热等部位的隔热保温。

综上所述,气凝胶隔热膜是一种具有很好隔热性能、轻质化和柔性化的新型隔热材料,可以广泛应用于建筑、航空航天、汽车等领域。

气凝胶保温材料

气凝胶保温材料

气凝胶保温材料气凝胶保温材料是一种新型的保温材料,具有优异的保温性能和轻质化特点,被广泛应用于建筑、航天航空、电子、军工等领域。

气凝胶保温材料是一种多孔材料,具有极低的热导率和优异的隔热性能,是目前世界上热传导率最低的固体材料之一。

本文将从气凝胶保温材料的性能特点、应用领域和发展前景等方面进行介绍。

首先,气凝胶保温材料具有极低的密度和优异的保温性能。

其密度一般在100-500kg/m³之间,比传统的保温材料如聚苯乙烯、聚氨酯等轻很多,因此能够减轻建筑物自重,降低结构成本。

同时,由于气凝胶保温材料具有极低的热传导率,因此能够有效地减少建筑物的能耗,提高能源利用效率。

其次,气凝胶保温材料具有优异的隔热性能和吸声性能。

由于其多孔的结构和微纳米级的孔隙结构,使得气凝胶保温材料能够有效地隔热和吸声。

在建筑领域,可以应用于外墙保温系统、屋面保温、地板保温等方面,提高建筑物的保温性能和舒适性。

在航天航空领域,气凝胶保温材料也被广泛应用于航天器的隔热保温,保证航天器在极端环境下的正常运行。

再次,气凝胶保温材料还具有优异的耐腐蚀性能和稳定的化学性能。

由于其主要成分为二氧化硅等无机物质,因此具有很强的耐腐蚀性能,能够在恶劣环境下长期稳定地使用。

同时,气凝胶保温材料还具有良好的耐火性能,能够有效地阻止火焰的蔓延,提高建筑物的防火安全性。

最后,气凝胶保温材料具有广阔的应用前景。

随着人们对建筑节能、环保和舒适性要求的不断提高,气凝胶保温材料将会得到更广泛的应用。

同时,随着科技的不断进步和材料工艺的不断改进,气凝胶保温材料的性能将会不断提升,应用领域也将会不断拓展。

综上所述,气凝胶保温材料具有极低的密度、优异的保温性能、隔热性能和耐腐蚀性能,具有广阔的应用前景。

相信随着科技的不断发展和创新,气凝胶保温材料将会在建筑、航天航空、电子、军工等领域发挥越来越重要的作用。

未来十大新材料之一“神奇”的气凝胶材料

未来十大新材料之一“神奇”的气凝胶材料

未来十大新材料之一“神奇”的气凝胶材料
绿建宝保温建材2021-01-29 11:11:23
质地轻薄、干脆、微透,用力按压甚至可以将它压碎,这就是未来十大新材料之一气凝胶。

气凝胶材料是一类以固体为骨架、气体为分散介质的具有三维多孔网络结构的新型材料。

与其他化学物质结合,还可以形成以玻璃纤维、发泡体、碳纤维等为增强体的多种气凝胶产品,从而具有低密度、高比表面积和低热导率等优异性能。

借用筋骨助力工业节能
碳纤维就好比人的骨架一样,其具有耐高温、高强度、低导热系数等特点。

气凝胶材料是以耐高温碳纤维作为增强体,采用溶胶—凝胶工艺将气凝胶前驱体固化在碳纤维的孔洞内部,通过后续的超临界和热处理等工艺制备而成,作为高性能绝热材料,在真空、惰性氛围、单晶硅、多晶硅炉体及航空航天等领域具有广泛应用。

贴近生活建筑保温防火灾
我国气凝胶的研究是从上世纪90年代开始的,经过不到30年的发展,已投入市场应用。

作为非承重墙体,气凝胶热导率低,还具有良好的保温效果。

另外,气凝胶属A级保温材料,遇到火星不会燃烧,将它作为保温材料也能避免火灾的发生。

除了作为墙体保温材料,气凝胶还可制作成玻璃窗,增强玻璃的保温效果。

气凝胶还可以应用到新能源汽车的锂电池上,在锂电池之间加上气凝胶产品,可以防止每块锂电池的热量互相影响,也可进一步防止电池因高温而导致燃烧。

除此之外,气凝胶拥有广阔的应用前景,可应用于生产生活、航空航天、石油化工、新能源、汽车列车等领域。

气凝胶的用途范围

气凝胶的用途范围

气凝胶的用途范围
气凝胶是一种新型高分子材料,具有轻质、高强、良好的隔热隔音
性能。

它也具有一系列广泛的应用领域。

以下是气凝胶的使用范围:1. 建筑领域
气凝胶具有卓越的隔热性能和隔音效果,因此广泛应用于建筑领域。

它可以作为建筑物外墙保温材料、地板保温材料、屋顶保温材料、门
窗保温材料和管道保温材料等。

气凝胶的使用可以提高建筑物的能源
利用效率,降低使用能源的成本和对环境的影响。

2. 航空航天领域
气凝胶具有非常轻的重量和良好的隔热性能,非常适合航空航天领域。

它可以用于飞机和航天器的隔热层、热保护罩、液氢瓶绝热层和液氧
瓶绝热层等。

使用气凝胶可以提高航空航天器的飞行性能和安全性能。

3. 机械制造领域
气凝胶可以作为机械制造领域的高性能密封材料,例如密封件、精密
元件和高温元件等。

气凝胶的使用可以提高机械零件的使用寿命和耐
热性能。

4. 电子领域
气凝胶可以作为电子制造领域的高性能绝缘材料,例如电缆套管、电路板、变压器绝缘材料等。

气凝胶的使用可以提高电子产品的可靠性和耐久性。

5. 医疗领域
气凝胶可以用于医疗领域的人造器官和组织工程等方面。

例如,可以使用气凝胶材料制造人工肝脏、人工心脏、人工肺、人工肾等,还可以使用气凝胶制造生物工程中的支架材料。

总之,气凝胶的使用范围十分广泛,覆盖了建筑、航空航天、机械制造、电子以及医疗等多个领域。

气凝胶无机保温膏料

气凝胶无机保温膏料

气凝胶无机保温膏料
气凝胶无机保温膏料是一种先进的保温材料,以其出色的保温性能和广泛的应用领域而备受关注。

接下来将为您详细介绍气凝胶无机保温膏料的特点和优势。

首先,气凝胶无机保温膏料采用了独特的无机粘结剂体系,与传统的有机保温材料相比,具有更好的防火性能和耐久性。

由于其无机材料的特性,气凝胶无机保温膏料能够有效防止火势蔓延,具有较高的阻燃等级。

此外,由于其无机材料的稳定性,气凝胶无机保温膏料的使用寿命更长,不易受到紫外线、氧化等因素的影响。

其次,气凝胶无机保温膏料具有优秀的保温性能。

其独特的纳米孔隙结构和SiO2气凝胶粉体能够提供优异的保温效果,有效降低能耗。

与传统的有机保温材料相比,气凝胶无机保温膏料的保温性能更优异,能够更好地满足节能减排的需求。

此外,气凝胶无机保温膏料还具有施工简便、可塑性好等优点。

其膏状形态方便涂抹和批抹施工,对施工空间要求较小,可广泛应用于各种复杂结构的外墙和屋顶保温。

同时,气凝胶无机保温膏料可根据实际需求进行定制,可塑性好,能够满足各种复杂的施工要求。

最后,气凝胶无机保温膏料采用水作为溶剂,不含有挥发性有害物质,生产工艺流程及使用过程安全环保无毒。

这使得气凝胶无机保温膏料在环保方面具有显著的优势,能够为建筑行业实现绿色发展提供有力支持。

综上所述,气凝胶无机保温膏料具有防火性能好、使用寿命长、保温性能优异、施工简便、可塑性好以及环保无毒等优点。

气凝胶功能

气凝胶功能

气凝胶功能
气凝胶是一种重要的高分子材料,具有许多独特的功能。

其主要
功能包括以下几个方面:
1. 超轻无毒:气凝胶是一种非常轻的材料,具有极低的密度,通
常在0.003-0.3 g/cm3之间。

此外,气凝胶是一种无毒无害的材料,
对人体没有影响,非常安全。

2. 优异的保温性能:由于其非常低的热导率,气凝胶具有出色的
保温性能。

使用气凝胶做成的保温材料,可以减少能源消耗,提高能
源利用效率。

3. 消音减振:气凝胶的多孔结构可以吸收声波,从而起到一定的
消音减振效果。

因此,气凝胶被广泛应用于建筑和汽车等领域。

4. 防火阻燃:气凝胶具有良好的防火和阻燃性能。

在高温情况下,气凝胶不易燃烧,能够起到有效的防火作用。

5. 环保可持续:由于其无毒无害、可回收利用等特点,气凝胶被
视为一种环保可持续的材料。

因此,气凝胶被广泛应用于建筑、交通、能源等领域,推动了可持续发展。

气凝胶隔热材料

气凝胶隔热材料

气凝胶隔热材料
气凝胶是一种具有微孔结构的多孔材料,具有极低的密度和优异的隔热性能。

它是一种颗粒状的固体材料,通常由二氧化硅、氧化铝等无机气凝胶和有机气凝胶组成。

气凝胶隔热材料因其独特的结构和性能,在建筑、航空航天、能源等领域得到了广泛的应用。

首先,气凝胶隔热材料具有极低的密度,通常在100-500kg/m³之间。

这种低密度使得气凝胶隔热材料成为一种轻质隔热材料,适用于要求轻质材料的场合,如航空航天领域。

其次,气凝胶隔热材料具有优异的隔热性能,其导热系数通常在
0.015-0.025W/(m·K)之间。

这种低导热系数使得气凝胶隔热材料成为一种优秀的隔热材料,能够有效地减少热能传输,降低能耗。

此外,气凝胶隔热材料还具有良好的吸声性能和耐高温性能,能够满足建筑和工业设备对隔热材料的多种需求。

在建筑领域,气凝胶隔热材料被广泛应用于墙体隔热、屋顶隔热、地板隔热等方面。

由于其轻质、薄型、优异的隔热性能,气凝胶隔热材料能够有效地提高建筑的隔热性能,降低能耗,改善室内舒适度。

在航空航天领域,气凝胶隔热材料被应用于航天器的隔热保护,能够有效地减轻航天器的重量,提高其载荷能力。

在能源领域,气凝胶隔热材料被应用于热电转换器、储能设备等方面,能够有效地提高能源转换效率,降低能源损耗。

总的来说,气凝胶隔热材料具有极低的密度和优异的隔热性能,广泛应用于建筑、航空航天、能源等领域。

它的应用不仅能够提高材料的轻质化、高效化,同时也能够有效地提高能源利用效率,降低环境污染。

因此,气凝胶隔热材料具有广阔的发展前景,将在未来得到更加广泛的应用和推广。

纳米气凝胶隔热材料

纳米气凝胶隔热材料

纳米气凝胶隔热材料
纳米气凝胶隔热材料是一种具有优异隔热性能的新型材料,它由纳米气凝胶制备而成,具有低密度、微孔结构和极低导热系数等特点,被广泛应用于建筑、航空航天、汽车等领域。

本文将从材料特性、制备工艺和应用领域等方面对纳米气凝胶隔热材料进行介绍。

首先,纳米气凝胶隔热材料具有极低的密度,通常在10-100kg/m³之间,这使得它成为一种轻质隔热材料。

其次,纳米气凝胶具有微孔结构,这种微孔结构使得气凝胶具有极好的隔热性能。

此外,纳米气凝胶的导热系数非常低,一般在0.003-0.025W/(m·K)之间,比传统隔热材料如聚苯乙烯等要低很多。

其次,纳米气凝胶的制备工艺主要包括溶胶-凝胶法、超临界干燥法和模板法等。

溶胶-凝胶法是最常用的制备方法,通过溶胶的凝胶化过程形成纳米气凝胶。

超临界干燥法则是利用超临界流体将溶胶中的溶剂去除,形成纳米气凝胶。

模板法则是利用模板在溶胶中形成孔洞结构,然后去除模板得到纳米气凝胶。

最后,纳米气凝胶隔热材料在建筑、航空航天、汽车等领域有着广泛的应用。

在建筑领域,纳米气凝胶隔热材料可以用于墙体隔热、屋顶隔热等,有效降低建筑能耗。

在航空航天领域,纳米气凝胶隔热材料可以用于航天器的隔热保护,提高航天器的耐高温性能。

在汽车领域,纳米气凝胶隔热材料可以用于汽车隔热隔音,提高汽车的乘坐舒适性。

综上所述,纳米气凝胶隔热材料具有优异的隔热性能,具有广阔的应用前景。

随着科技的不断进步,相信纳米气凝胶隔热材料在未来会有更多的创新应用,为人类的生活带来更多的便利和舒适。

气凝胶隔热保温复合材料

气凝胶隔热保温复合材料

航空航天领域应用
航空航天领域应用
派宇航员登陆火星预定于2018年进行气凝胶正用来为人类首次登陆火星时所穿的太空服研制一种保温隔热衬里Aspen Aerogel公司的一位资深科学家马克·克拉耶夫斯基认为,一层18毫米的气凝胶将足以保护宇航员抵御零下130度的低温。他说:“它是我们所见过的最棒的绝热材料。”
第二部分
气凝胶的性能与应用
气凝胶材料性能
SiO2气凝胶:一种具有独特的纳米多孔网络结构的轻质材料
可见,极低的折射率、热导率、介电常数、高比表面积、对气体的选择透过等,它的力学、声学、热学、光学、电学性质都明显地不同于普通固态材料,是一种具有许多奇异性质和广泛应用的轻质纳米多孔性材料。
气凝胶产品可应用领域
热学领域
气凝胶产品属于高效防火隔热材料,主要功能是节能、保温、防火,可应用于以下领域: 建筑节能领域:外墙保温专用气凝胶板材、气凝胶玻璃、钢结构防火。 工业及民用领域:替代传统的保温材料对管道、炉窑及其他热工设备、热水器、冷藏设备等进行保温,隔热效果更好。 特殊应用领域:用于海军核潜艇,、飞机、大型海洋舰艇、船舶、客车的保温。在航天工业和军工导弹等方面都有广阔的应用前景。
过滤与催化领域
----部分氧化 SiO2 、Pt/SiO2 、Cr2O3 、Fe2O3 等催化乙醛氧化为乙酸;NiO/Al2O3 、NiO/SiO/Al2O3 催化2甲基丙烷、丙烷、异丁烷氧化为丙酮;CuO/Al2O3 催化丁烷、1-丁烯氧化为呋喃等。----过氧化 TiO2-SiO2复合氧化物气凝胶是近年来发现的非常有效的烯烃过氧化催化剂。1-己烯、环己烯、降冰片烯等用TiO2-SiO2 气凝胶催化氧化为相应的过氧化物。在催化环己烯醇的过氧化反应中,10min 内环己烯的转化率达到90%。---硝基化 PbO2-ZrO2 、NiO-Al2O3 、NiO-SiO2 、NiO2-SiO2 、NiO-MgO-Al2O3 、PbO-SiO2 、NiO-Fe2O3-Al2O3 等气凝胶催化剂可以催化芳香族和脂肪族的碳氢化合物转化为相应的硝基化物。----氢化 Rh 负载于TiO-SiO2 气凝胶上催化苯加氢为环己烷;Cu-Al2O3 气凝胶催化环戊二烯加氢为环戊烯;Ni-SiO2 气凝胶催化甲苯加氢为甲基环己烷;Pb-Al2O3 、Ni-Al2O3 、Ni-SiO2-Al2O3气凝胶催化硝基苯加氢为苯胺;Cu-ZrO2 、Cu-ZnO-ZrO2 、ZrO2 、Cu-Al2O3 、Zn-Al2O3 、Cu-ZnO-Al2O3 气凝胶等催化CO2 加氢制甲醇等。Pajonk 等研究了CuO-Al2O3 气凝胶催化环戊二烯选择加氢至环戊烯,选择性达到100% ,转化率是所研究催化剂中最高的。----氧化 Pd/SnO2 气凝胶催化剂具有良好的CO 氧化活性。Pd/ TiO2-CeO2 气凝胶催化剂在室温下可使CO被100%氧化。Pt/ ZrO2-CeO2 气凝胶催化剂用于汽车尾气净化,CO、NOX 、CH 化合物的转化率都有明显提高。----异构化 Nb2O5 、Nb2O5/SiO2 、ZrO2/SiO2等气凝胶催化剂催化12丁烯转变为顺或反22丁烯。

气凝胶绝热保温材料

气凝胶绝热保温材料

气凝胶绝热保温材料气凝胶绝热保温材料是一种具有优异绝热性能的新型材料,广泛应用于建筑、航空航天、能源等领域。

本文将从气凝胶的定义、结构、性能、应用等方面进行介绍,带领读者了解这一独特的材料。

一、气凝胶的定义和结构气凝胶是一种由固体材料构成的多孔介质,其主要成分是二氧化硅(SiO2)。

其独特之处在于其孔隙率极高,达到90%以上,而孔径却非常小,一般在纳米级别,因此气凝胶具有超低密度和超强的绝热性能。

二、气凝胶的主要性能1. 低导热系数:气凝胶的导热系数极低,一般在0.015-0.025 W/(m·K)之间,是传统保温材料的几十倍到上百倍。

这使得气凝胶成为一种极为理想的绝热材料。

2. 高吸声性能:气凝胶具有良好的吸声性能,能够有效减少噪音的传播,改善室内环境的舒适度。

3. 超强的防火性能:气凝胶具有优异的防火性能,能够抵御高温烧灼并阻止火焰蔓延,保护建筑物和设备的安全。

4. 耐化学腐蚀性:气凝胶对酸碱等化学腐蚀物质具有较高的耐受性,能够在恶劣环境下保持稳定性。

5. 轻质高强度:气凝胶具有极低的密度,一般在10-100 kg/m³之间,但却具有较高的强度,能够承受一定的负荷。

三、气凝胶的应用领域1. 建筑领域:气凝胶广泛应用于建筑外墙保温、屋顶保温、地面保温等方面。

其优异的绝热性能可以显著减少能源消耗,提高建筑的能源效率。

2. 航空航天领域:气凝胶被广泛应用于航空航天器的隔热保温,能够有效减少航天器表面温度的波动,保护航天器免受极端温度的影响。

3. 能源领域:气凝胶可用于热电转换材料、太阳能电池板等能源设备的绝热保护,提高能源装置的效率和寿命。

4. 电子领域:气凝胶可以作为电子设备的绝热材料,防止电子元件因高温而损坏。

5. 汽车制造领域:气凝胶可以应用于汽车隔热保温,减少车内温度波动,提高空调系统的效率。

气凝胶绝热保温材料以其优异的绝热性能和多领域应用价值而备受关注。

随着科技的不断进步,气凝胶的制备工艺和应用范围将不断拓展,为各行业提供更多解决方案。

气凝胶隔热材料

气凝胶隔热材料

气凝胶隔热材料引言随着全球对环境保护的重视以及节能需求的增加,研究开发高效隔热材料已成为一个热门话题。

气凝胶作为一种新型的隔热材料,具有出色的隔热性能和广泛的应用潜力,成为众多学者和工程师关注的焦点。

本文将详细介绍气凝胶隔热材料的特性、制备方法、应用领域以及市场前景。

1. 气凝胶隔热材料的特性气凝胶是一种多孔材料,其高度的孔隙率使得其具备很好的隔热性能。

以下是气凝胶隔热材料的主要特性:1.1 低导热系数:气凝胶具有很低的导热系数,通常在0.01-0.03W/(m·K)之间。

这使得气凝胶成为一种理想的隔热材料,能够有效地抑制热传导,提高建筑物和工业设备的能源效率。

1.2 超低密度:气凝胶的密度非常低,通常在0.02-0.35 g/cm³之间。

这使得气凝胶成为一种轻型材料,可以减少建筑物和设备的重量负荷,同时提高其运输和安装的便捷性。

1.3 良好的柔韧性:气凝胶具有良好的柔韧性,可以自由调节其形状和尺寸以适应各种应用需求。

这使得气凝胶隔热材料在复杂的建筑结构和设备上应用更加灵活。

1.4 高度吸附性:气凝胶具有高度吸附性,可以吸附和固定在其内部的液体和气体物质。

这使得气凝胶在各种环境条件下具有出色的保温和保湿能力。

2. 气凝胶隔热材料的制备方法气凝胶隔热材料的制备方法主要包括溶胶凝胶法、超临界干燥法和模板法等。

以下是对常用的几种制备方法的简要介绍:2.1 溶胶凝胶法:该方法是通过将溶解的气凝胶原料液滴放置在高温炉中,使其在高温下加热和变硬成为凝胶。

然后通过去除溶剂和固化凝胶来得到气凝胶隔热材料。

2.2 超临界干燥法:该方法是通过将凝胶浸泡在超临界流体(通常为二氧化碳)中,使其在超临界条件下干燥,从而形成气凝胶隔热材料。

此方法具有干燥速度快、成本低等优点,适用于大规模生产。

2.3 模板法:该方法是通过使用模板,在模板表面上形成含有气凝胶溶胶的薄膜。

然后经过固化和去除模板后,得到具有气凝胶微结构的隔热材料。

气凝胶材料及其应用

气凝胶材料及其应用

气凝胶材料及其应用一、气凝胶材料气凝胶,作为世界最轻的固体,已入选吉尼斯世界纪录。

这种新材料密度仅为3.55千克每立方米,仅为空气密度的2.75倍;干燥的松木密度(500千克每立方米)是它的140倍。

这种物质看上去像凝固的烟,但它的成分与玻璃相似。

气凝胶具有三维纳米多孔结构,孔隙率高、质轻、密度极低、隔热性高,而且不燃,从而使其在隔热、隔音、储氢、催化等领域有很好的应用前景。

气凝胶材料的优势如下:1.隔热节能:3mm的气凝胶保温材料,保温效果相当于60mm的传统保温板。

2.防火:建筑防火等级A1级,比传统保温材料的防火等级更高.此外,抗裂性强,避免热胀冷缩导致保温材料及外饰面的开裂甚至脱落。

3.绿色环保:纳米水性材料,不含VOC(挥发性有机化合物),无毒无害。

4.施工工艺简单:传统保温材料施工工序在7—15道,建筑阻燃节能用气凝胶材料施工工序为5道,采用喷涂工艺,有效降低施工难度,缩短施工周期。

5.方便清洗:气凝胶涂料表面光滑,污渍不易附着,方便日常清洁及水洗。

6.使用寿命长:传统材料使用寿命为3—5年,气凝胶材料使用寿命可达15年。

二、气凝胶材料的应用气凝胶在隔热、防水、防火、耐压、透气、隔声、吸附、使用寿命等多个维度性能都很优异,在纯粹追求性能的前提下,气凝胶对同类材料来说是“降维打击”,这使得气凝胶在诸多领域具有广泛的应用或潜在的应用前景。

1.航空航天领域轻质高效隔热材料是航空航天飞行器的关键热防护组件之一,受飞行环境影响,航空航天材料需要具备低密度、高硬度、耐高低温、低导热的特性,而气凝胶被认为是理想的轻质高效隔热材料。

此外,航天器的电路也广泛使用气凝胶进行隔热保护,俄罗斯的“和平号”空间站也使用气凝胶实现热绝缘防护,我国首个火星探测器“天问一号”着陆发动机,以及我国“祝融号”、美国“漫步者”和“探路者”火星车的关键电器元件和线路也均使用气凝胶防护,以承受-100℃的超低温。

2.国防军工领域气凝胶作为最高效的隔热材料,一直广泛应用于军工领域。

气凝胶保温材料

气凝胶保温材料

气凝胶保温材料气凝胶保温材料是一种新型的轻质、低导热、隔热性能优良的保温材料。

它的主要成分是气凝胶颗粒,通过特殊工艺制作而成。

气凝胶保温材料具有重量轻、导热系数低、隔音、隔热、耐高温、耐腐蚀等特点,被广泛应用于建筑、电力、化工、冶金等领域。

首先,气凝胶保温材料具有重量轻的优点。

气凝胶是一种多孔材料,其内部包含大量气体。

由于气凝胶的体积主要由气体组成,因此其密度很低,轻质化特性显著。

相比之下,传统的保温材料如聚苯板、岩棉等密度较高,重量也较大。

因此,在同样保温效果的情况下,使用气凝胶保温材料可以减少建筑物自身负荷,减轻建筑物的重量,提高建筑物的整体安全性。

其次,气凝胶保温材料具有低导热系数的优点。

气凝胶是一种孔隙率高达90%以上的多孔材料,其孔隙的直径很小,有高达10纳米的孔径。

这种多孔结构使得气凝胶具有很低的导热系数,几乎可以忽略不计。

相对而言,传统保温材料的导热系数通常较高,容易造成能量的损失。

而气凝胶保温材料的低导热系数可以显著提高建筑物的保温性能,降低能源消耗,减少能源浪费。

此外,气凝胶保温材料还具有良好的隔音、隔热性能。

气凝胶的多孔结构可以有效吸收和阻挡声波的传播,降低噪音污染。

同时,气凝胶保温材料具有很好的隔热性能,可以阻挡外界高温或低温对室内温度的影响,提供舒适的室内环境。

最后,气凝胶保温材料还具有耐高温、耐腐蚀的特点。

由于气凝胶的化学结构稳定,具有很强的耐高温性能,可以在高温环境下长期使用而不发生变化。

同时,气凝胶保温材料对酸、碱等化学物质也具有较强的抗腐蚀性能,能够在恶劣的环境下保持稳定。

总的来说,气凝胶保温材料是一种具有重量轻、导热系数低、隔音、隔热、耐高温、耐腐蚀等优点的保温材料。

其在建筑、电力、化工、冶金等领域具有广泛的应用前景。

随着人们对于节能环保的要求日益提高,气凝胶保温材料的应用前景将会更加广阔。

气凝胶的隔热功能

气凝胶的隔热功能

气凝胶的隔热功能咱今儿个就来唠唠气凝胶的隔热功能,这玩意儿可不是一般的隔热材料,简直就是隔热界的“绝世高手”。

你想想,这气凝胶啊,乍一看像个脆弱的小宝宝,轻轻一碰就碎了,但它隔热的本事却能让你大吃一惊。

就像你家那只老猫,冬天里蜷缩在暖炉旁边,毛茸茸的身体里藏着个小火炉似的,气凝胶就是这么个理儿。

我有个哥们儿,小李,搞建筑的,他跟我说:“这气凝胶啊,用在建筑里,简直就是冬暖夏凉的秘密武器。

”他给我讲了个故事,说有一回他们在寒冷的东北搞了个实验,把气凝胶板夹在两层玻璃之间,结果呢,外面零下二十多度,屋里头还暖和得跟春天似的。

听听这效果,简直是隔热界的“神话”啊。

话说回来,这气凝胶的隔热原理,简单来说就是它里头全是纳米级的小孔,就像蜂巢一样密密麻麻。

这些小孔把热量给卡住了,就像是把热量困在一个个小监狱里,不让它跑出来。

你要是把它比作一个大胖子,热量就是他肚子里的食物,吃进去就出不来了。

我还记得有一次,我和老王去爬山,带了点儿气凝胶做成的保温杯盖。

结果呢,我们在山顶上喝热茶,老王一口下去,差点没把舌头烫掉。

他当时就说:“这玩意儿真神了,保温效果比我家那老婆婆还厉害!”不过,气凝胶也不是万能的。

有一次,我听一个朋友说,他们公司用气凝胶做隔热层,结果因为施工不当,气凝胶板裂了,热量就跟漏气的气球一样,呼呼地往外跑。

这可真是隔热界的“悲剧”啊。

你别说,这气凝胶的隔热功能还真不是吹出来的。

比如说,有个老太太,她家窗户上装了气凝胶膜,冬天里她坐在窗边看书,感觉就像是春天回来了。

她跟我说:“这气凝胶啊,简直是冬天的太阳!”气凝胶的隔热效果,除了在建筑上大显身手,在工业上也是个宝贝。

有一回,我参观了一个工厂,他们用气凝胶做管道保温,结果管道里头的热水,热得跟刚烧开的一样,传输过程中热量几乎不流失。

你想想,这要是用在火箭上,隔热效果得有多牛逼啊。

当然了,气凝胶的隔热功能也不是一蹴而就的。

科学家们为了研究它,花了多少心血啊。

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让世界了解气凝胶材料(常温热导低至0.015w/m*k,耐温1000)
ALISON AEROGEL
新材料介绍
气凝胶:又称“蓝色烟雾”,“固体烟雾”,是世界上密度最小的有形固体。

这种新材料密度仅为3.55千克每立方米,仅为空气密度的2.75倍;干燥的松木密度(500千克每立方米)是它的140倍。

Alison SiO2气凝胶
物理项
孔隙率
孔径
比表面积
密度
孔容
导热系数
参数
95-98%
20-70nm
500-650m2/g
12.5-18kg/m3
3.5ml/g
0.01-0.02w/m·k
埃力生SiO2气凝胶的制作过程
将液态硅化合物首先与能快速蒸发的液体溶剂混合,形成湿凝胶,然后将凝胶放在一种类似加压蒸煮器的仪器(高压釜)中干燥,并经过加热和降压的超临界萃取过程,形成多孔海绵状结构。

SiO2 气凝胶成分和普通玻璃一样,但重量却是玻璃的几百分之一,因为气凝胶中空气比例占到了总体积的95%以上。

别看这种气凝胶貌似“弱不禁风”,其实非常坚固耐用。

它可以承受相当于自身质量几千倍的压力,在温度达到1200℃时才会熔化。

此外它的导热性和折射率也很低,热绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。

由于具备这些特性,气凝胶便成为航天探测中不可替代的材料,俄罗斯“和平”号空间站和美国“勇气号”火星探测器都用它来进行热绝缘。

SiO2 气凝胶在国民生产生活方面已有多方面的应用。

在作为隔热材料方面,硅气凝胶纤细的纳米网络结构有效地限制了局域热激发的传播,其固态热导率比相应的玻璃态材料低2~3个数量级。

纳米微孔洞抑
制了气体分子对热传导的贡献。

硅气凝胶的折射率接近1,而且对紫外和可见光的湮灭系数之比达100以上,能有效地透过太阳光中的可见光部分,并阻隔其中的紫外光部分,成为一种理想的透明隔热材料,在太阳能利用和建筑物节能方面已经得到应用。

目前,大型工程的绝热体系一般都用硅酸铝,玄武岩,玻璃纤维,膨胀珍珠岩,膨胀蛭石等传统材料,但这些传统保温材料相对于气凝胶材料而言,存在以下缺陷:
*热导系数太大(常温热导0.035~0.06w/m*k):随着温度上升,热导率陡升,500度使用时,热导系数会高达0.2~0.3w/m*k,不符合节能要求,而气凝胶材料在500度使用时,热导率不高于0.05w/m*k,高效节能,隔热层厚度降低至传统材料的1/5
*热膨胀系数大:在温差变化大的地区使用时,受热胀冷缩因素影响,会出现断裂,断层的现象,从而失去隔热效果,而气凝胶隔热材料热膨胀系数极小,几乎不受外界环境影响,使用寿命长
*材料整体疏水:传统材料都是亲水性的,水汽的引入会大大影响材料的隔热性能,气凝胶材料的另一使用优势在于整体疏水性
气凝胶毡(常温热导0.015~0.017,耐温600):该系列产品以二氧化硅气凝胶为主体原料,通过特殊工艺复合而成。

具有导热系数低,密度小,柔韧性大,整体疏水,不可燃,无毒环保等性能,同时兼备吸音减震的特性。

可取代聚氨酯泡沫,石棉保温毡,硅酸盐纤维等不环保的传统柔性材料。

主要性能介绍:Main characteristics
1. 导热系数低,优越的保温效果;
Low thermal conductivity, excellent heat resistant property;
2. 柔韧性大,抗渗,防水;
Flexible, un-infiltrated and waterproof;
3. 绿色环保,不可燃;
Environmental protection and fireproof;
4. 隔音减震;
Sound insulation and shock absorbing properties;
5. 节省用料,提高空间利用率;
Saving material dosage, increase application area;
主要性能参数和应用领域
Main characteristics parameter and application fileds
相关性能参数relative performance parameter
使用温度
Service temperature
绝对零度(absolute zero)----450℃
密度Density
200-250kg/m3
导热系数Thermal conductivity
低于0.018w/mk(常温)
厚度
Thickness
3mm, 6mm, 10mm 或根据客户需求定做
Or tailored according to client’s requiremnets
应用领域
Application fields
中央空调风管,LNG船,石油管道,蒸汽管道,冰箱夹层,石油储罐,有防火要求的化工管道,汽车隔热
以及国防,军工等领域。

Central air conditioning pipe, oil pipe, steam pipe, refrigerator interlining, oil tank, chemical pipe with the requirement of fire resistance, vehicle thermal insulation, national defence, military industry and so on。

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