气凝胶——超级绝热保温材料
气凝胶——超级绝热保温材料
气凝胶——超级绝热保温材料气凝胶——改变世界的神奇材料二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”，是目前已知的最轻的固体材料，也是3迄今为保温性能最好的材料。
因其具有纳米多孔结构(1~100nm)、低密度(1,500kg/m)、低介电常数(1.1~2.5)、低导热系数(0.003~0.025 w/m•k)、高孔隙率(80,,99 8,)、高比表2面积(200~1000m/g)等特点，在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质，在航天、军事、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用前景，被称为“改变世界的神奇材料”。
气凝胶的特性及应用特性应用在所有固体材料中热导率最低，建筑节能材料，热学轻质，保温隔热材料，透明，浇铸用模具等。
超低密度材料密度 ICF以及X光激光靶 3(最低可达3kg/m)高比表面积，催化剂，吸附剂，缓释剂、离子交孔隙率多组分。
换剂、传感器等低折射率， Cherenkov探测器，光学透明，光波导，多组分, 低折射率光学材料及其它器件声学低声速声耦合器件低介电常数，微电子行业中的介电材料，电学高介电强度，电极，超级电容器高比表面积。
弹性，高能吸收剂，机械轻质。
高速粒子捕获剂气凝胶的发展世界上第一个气凝胶产品是1931年制备出的。
当时，美国加州太平洋大学(College of the Pacific)的Steven.S. Kistler提出要证明一种具有相同尺寸的连续网络结构的固体“凝胶”，其形状与湿凝胶一致。
证明这种设想的简单方法，是从湿凝胶中去除液体而不破坏固体形状。
如按照通常的技术路线，很难做到这一点。
如果只是简单地让湿凝胶干燥，凝胶将会收缩，常常使原来的形状破坏，破裂成小碎片。
也就是说，这种收缩经常是伴随着凝胶的严重破裂。
Kistler推测:凝胶的固体构成是多微孔的，液体蒸发时的液一气界面存在较大的表面张力，该表面张力使孔道坍塌。
此后，Kistler发现了气凝胶制备的关键技术(Kistler，1932)。
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。
低成本硅基气凝胶绝热材料
低成本硅基气凝胶绝热材料低成本硅基气凝胶绝热材料是一种具有优异绝热性能的新型材料，被广泛应用于建筑、航空航天、能源等领域。
相比于传统绝热材料，硅基气凝胶材料具有更轻、更薄、更柔软、更环保的特点，因此备受青睐。
低成本是硅基气凝胶材料的一大优势。
传统的气凝胶材料价格昂贵，制备过程复杂，制约了其在大规模应用中的推广。
而硅基气凝胶材料以硅为主要原料，制备工艺简单，成本低廉，可以实现规模化生产，降低了材料的采购成本，为各行业提供了更为经济实惠的选择。
硅基气凝胶材料具有优异的绝热性能。
由于其孔隙率高达90%以上，有效阻挡了热传导和对流传热，使其在绝热效果上具有明显优势。
在建筑领域，硅基气凝胶材料可以应用于墙体、屋顶、地板等部位，有效隔绝室内外温差，提高建筑的节能性能。
在航空航天领域，硅基气凝胶材料可以用于制备航天器热控保护层，保障航天器在极端环境下的正常运行。
硅基气凝胶材料还具有良好的柔软性和可塑性。
其柔软性使其可以轻松填充各种形状的空间，适用于复杂结构的绝热需求。
同时，硅基气凝胶材料可以通过改变配方和工艺实现多样化的性能调控，满足不同领域的需求。
这种可塑性使其在工程应用中具有更广泛的适用性和灵活性。
硅基气凝胶材料的环保性也备受关注。
作为一种无机材料，硅基气凝胶对环境无污染，不含有害物质，符合绿色环保要求。
其制备过程中无需添加有机溶剂，降低了对环境的影响。
在当前提倡绿色发展的背景下，硅基气凝胶材料的环保特性符合社会的可持续发展方向。
低成本硅基气凝胶绝热材料以其独特的优势在各领域得到广泛应用。
随着科技的不断发展和创新，相信硅基气凝胶材料将在未来展现出更广阔的应用前景，为各行业的发展注入新的活力。
纳米气凝胶毡保温原理
纳米气凝胶毡，是一种超低导热率的绝热保温材料。
该材料的导热系数低于静止空气导热系数，是目前世界公认的绝热效果好的材料。
与目前传统的陶瓷纤维类绝热材料相比，纳米微孔绝热材料的绝热效果可提高3～5倍，同等效果下，可减少隔热层厚度50%～70%。
可显著减少热量损失，是当前国内外重点发展的新型节能、保温、绝热材料。
纳米气凝胶毡保温原理热量的传递是一种自然现象，只要存在温度差，就存在热量的传递。
传递途径主要有三种传导，对流和辐射。
在800以下，热量传递以传导传热为主，800以上以辐射传热为主，绝热材料的工作原理是阻断热量的传导，对流和辐射。
纳米气凝胶毡由纳米级超细颗粒和其他环保纤维组成，材料本身的导热率就很低。
纳米颗粒本身尺寸在20nm以内，相对常规绝热材料大大延长了传导路径。
纳米颗粒的连接方式为链状，环绕式，螺旋型，更加无限的限制了热量的传导，阻断传导传热。
热量分子的相互碰撞活动的自由程在70nm，纳米颗粒组成的微孔尺寸多在50nm以下，小于这一临界尺寸，就可以阻断空气中氮气和氧气分子的相对运动，消除对流传热。
纳米气凝胶毡优势1、大幅减少热损失，降低能源消耗和污染物排放；2、大幅降低保温层厚度，增加窑炉设备可利用空间；3、大幅降低材料用量，降低储运成本；4、大幅延长使用周期，并减少施工时间和人工需求；5、产品生产及使用过程耗能少，无污染。
纳米气凝胶毡特性1、低导热系数、低热容量；2、憎水性能优异；3、优良的热稳定性；4、优良的抗拉强度；5、优良的吸音降噪性；整体防火A级不燃；施工简单，安全环保无毒。
纳米气凝胶毡用途广泛，哪里可以买到呢？廊坊陶戈纳米材料有限公司致力于研发生产新型保温绝热产品，与国内各大院校纳米材料机构合作并自主研发了自动化常温纳米绝热材料生产线。
其主营产品包括纳米气凝胶毡、纳米气凝胶粉体、纳米气凝胶绝热板等产品。
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气凝胶——”最棒“的绝热材料
气凝胶——”最棒“的绝热材料
气凝胶是由纳米多孔骨架结构所构成的新型固体材料，其中90%以上的体积由空气所占据，是目前世界上最轻的固体材料。
气凝胶的这种特殊结构，使其成为了一种超隔热材料，这也是世界上研究最多的气凝胶性能。
气凝胶虽然具有优异的保温性能，但是脆性大，极大的限制了其应用。
所以目前商业化气凝胶隔热材料主要是由玻璃纤维增强的氧化硅气凝胶复合材料。
气凝胶绝热毡
管道保温性能对比
气凝胶保温衣
绝热采光板
典型的应用领域
热注蒸汽管道保温
建筑围护结构超级保温材料
LNG输送管道保冷
轨道客车保温
矿用救生舱隔热
军事用途
气凝胶超保温材料的机理：
1.对流：当气凝胶材料中的气孔直径小于70nm时，气孔内的空气分子就失去了自由流动的能力，相对地附着在气孔壁上，这时材料处于近似真空状态。
2.辐射：由于气凝胶内的气孔均为纳米级气孔再加材料本身极低的体积密度，使材料内部气孔壁数目趋于“无穷多“，对于每一个气孔壁来说都有遮热板的作用，因而产生近于”无穷多遮热板“的效应，从而使辐射传热下降到近乎最低极限。
3.热传导：由
于近于无穷多纳米孔的存在，热流在固体中就只能沿着气孔壁传递，近于无穷多的气孔壁构成了近于“无穷长路劲”效应，使得固体热传导的能力下降到接近最低极限。
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。
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是一种新型的保温材料，它具有优异的保温性能和环保性能，被广泛应用于建筑、航空航天、汽车、电子等领域。
纳米气凝胶保温材料是一种由纳米颗粒组成的多孔材料，其孔隙率高达90%以上，具有极低的热导率和较高的抗压强度。
这种材料的热导率仅为传统保温材料的1/10，可以有效地减少热量的传递，从而达到保温的效果。
同时，纳米气凝胶保温材料还具有优异的防火性能和耐腐蚀性能，可以有效地提高建筑物的安全性和耐久性。
在建筑领域，纳米气凝胶保温材料被广泛应用于外墙保温、屋顶保温、地面保温等方面。
与传统保温材料相比，纳米气凝胶保温材料具有更好的保温效果和更长的使用寿命，可以有效地降低建筑物的能耗和维护成本。
同时，纳米气凝胶保温材料还可以减少建筑物的噪音和震动，提高居住舒适度。
在航空航天领域，纳米气凝胶保温材料被广泛应用于航空器的保温和隔热。
由于其轻质、高强度和优异的保温性能，纳米气凝胶保温材料可以有效地减轻航空器的重量，提高其飞行性能和燃油效率。
同时，纳米气凝胶保温材料还可以有效地隔离航空器内外的温度差异，保护航空器内部的设备和仪器。
在汽车领域，纳米气凝胶保温材料被广泛应用于汽车的隔音和保温。
由于其轻质、柔软和优异的隔音性能，纳米气凝胶保温材料可以有效地降低汽车的噪音和震动，提高驾驶舒适度。
同时，纳米气凝胶保温材料还可以有效地隔离车内外的温度差异，提高汽车的能效和燃油效率。
在电子领域，纳米气凝胶保温材料被广泛应用于电子设备的隔热和保温。
由于其优异的保温性能和耐高温性能，纳米气凝胶保温材料可以有效地保护电子设备不受高温和低温的影响，提高其稳定性和可靠性。
纳米气凝胶保温材料是一种具有广泛应用前景的新型保温材料，它可以有效地提高建筑物、航空器、汽车和电子设备的性能和安全性，为人们的生活和工作带来更多的便利和舒适。
混凝土中添加气凝胶的保温隔热方法
混凝土中添加气凝胶的保温隔热方法一、引言混凝土是一种常见的建筑材料，但其导热系数较高，难以满足节能要求。
为了改善混凝土的隔热性能，可以在混凝土中添加气凝胶。
本文将介绍混凝土中添加气凝胶的保温隔热方法。
二、气凝胶介绍气凝胶是一种超轻质、多孔、高效隔热材料，其导热系数极低，通常为0.013 ~ 0.018 W/(m·K)，比传统保温材料如聚苯乙烯、聚氨酯等更为优异。
因此，将气凝胶添加到混凝土中，可以有效提高混凝土的隔热性能。
三、混凝土中添加气凝胶的方法1. 气凝胶粉末掺合法将气凝胶粉末与混凝土原材料一起掺合，然后进行混凝土的浇筑。
这种方法操作简单，但由于气凝胶粉末与混凝土原材料的不同，会导致混凝土的均匀性不佳，影响混凝土的力学性能。
2. 混凝土拌合料掺合法将气凝胶拌合料与混凝土拌合，然后进行混凝土的浇筑。
这种方法可以保证气凝胶和混凝土的充分混合，提高混凝土的均匀性，但需要对气凝胶拌合料的选取和配比进行严格控制。
3. 混凝土表面涂刷法将气凝胶涂刷在混凝土表面，形成一层隔热保温层。
这种方法操作简单，但需要注意涂刷的厚度和均匀性，否则会影响隔热效果。
4. 混凝土加气凝胶发泡剂法将气凝胶发泡剂加入到混凝土中，通过发泡作用使气凝胶在混凝土中分布均匀。
这种方法可以保证混凝土的均匀性和气凝胶的分散性，但需要注意发泡剂的选取和使用量的控制。
四、气凝胶的选用气凝胶种类繁多，需要根据具体情况进行选择。
在选择气凝胶时，需要考虑以下因素：1. 导热系数：应选择导热系数较低的气凝胶。
2. 稳定性：应选择稳定性较高的气凝胶，以保证其在混凝土中的分散性和隔热性能。
3. 成本：应选择成本适中的气凝胶，以保证施工的经济性。
五、结论混凝土中添加气凝胶是一种有效的保温隔热方法。
在选择气凝胶和掺合方法时，需要根据具体情况进行选择，以保证施工的效果和经济性。
气凝胶保温隔热材料 -PPT课件
气凝胶是太空任务的高科技材 料，纳诺高科的革命性创举使它 从仅供科研试验的样品投入到大 规模生产；也使得它从航天航空 工程、军工行业的新贵转入到民 用、商业应用领域，所付出的前 期成本耗资巨大，但当前的费用 已经降低到民用可以承受的价格 点。
军事应用
美·DDG51驱逐舰
船舶保温，如锅炉、舱壁、舱体、甲板、 热力源、管道、烟囱和甲板等
气凝胶的特性
纳米级材料（50nm） 低导热系数（0.013W/(K·m)） 低密度（3kg/m3 ） 高孔隙率（催化剂、吸附剂） 低折射率
6mm气凝胶能够承受 1kg烈性炸药爆炸不变 形、不损坏且硬度、 韧性可调节与特殊材 料复合可优化提升性 能 @军用车辆外部装甲
特性：高孔隙率、高 比表面积
2006年至今，产能逐步扩大。 201 3年，建成两条生产线，满产可达 30000m³。
气凝胶保温隔热原理
• 对流：当气凝胶材料中的气孔直径小于70nm时，气孔
内的空气分子就失去了自由流动的能力，相对地附着在气 孔壁上，这时材料处于近似真空状态。
• 辐射：由于材料内的气孔均为纳米级气孔再加材料本身
美“火星探路者”探测器 （保护机器人电子仪器设备）
“火星漫步者”，抵挡入夜-100℃超低温
俄罗斯“和平号”空间
站
绝缘
宇宙飞船重返地面 高速飞行中承受大气层剧烈摩擦 气凝胶隔绝千摄氏度高温 保障航天器安全返还
美·宇航服气凝胶材质的隔热内里 该夹层约18毫米厚度 能够帮助宇航员承受抗击 1400℃的高温~-130℃的超低温 ·
• 2012年，第二个工厂开始施工建设。产能为现有 10倍，达到20000立方米。
2004年，解决了实验室制备纯气凝胶 到大规模量产气凝胶的突破性难题
二氧化硅气凝胶保温材料
二氧化硅气凝胶保温材料简介二氧化硅气凝胶是一种具有多孔结构的高性能保温材料。
它具有优异的隔热性能、轻质、防火、防水、环保等特点，被广泛应用于建筑物、航空航天、电子领域等方面。
想知道更多的细节吗？以下是关于二氧化硅气凝胶保温材料的详细信息。
特性二氧化硅气凝胶保温材料有以下特点：•优异的隔热性能：此材料是一种多孔材料，空气体积比较大，隔热性能远优于传统材料。
•轻质：由于二氧化硅气凝胶具有极低的密度，因此其重量轻。
•抗压性能：此材料压缩强度高，具有较好的抗压缩能力。
•防火：二氧化硅气凝胶对于火焰的燃烧速度比较慢，燃烧时不会产生有毒气体。
•防水：材料的吸水率非常低，防潮性能好，不容易损坏。
•环保：材料不含重金属和有毒物质，与环境无压力。
应用领域二氧化硅气凝胶具有广泛的应用场景，其中一些包括：•建筑保温：建筑物外墙隔热和内部隔音。
•航空航天：太空服、火箭、卫星等相关软件。
•电子：电池、核电站、输电线路、充电器等电子产品。
•石油化工：储罐、管道、隔热材料等领域。
工艺流程二氧化硅气凝胶制备的主要工艺流程如下：1.溶液制备：在水中加入碱性溶液和硅酸盐，混合后等待溶解。
2.凝胶成型：通过蒸发法、凝胶法、凝胶成型、冰冻干燥法，制成预制体。
3.热处理：通过高温烘干和烷基化处理，提高材料的稳定性。
使用注意事项在使用二氧化硅气凝胶保温材料时，需要注意以下几点：•需要正确的尺寸和工艺。
•涉及到航空、电子等领域的生产环节时，需要注意电磁干扰和静电。
•需要特别防范材料的燃烧。
结论总的来说，二氧化硅气凝胶保温材料具有许多优异的性能，因此在许多领域中得到了广泛的应用。
在使用时，如果我们能够正确的使用和注意问题，它的优异性能将能给我们的工作和生活带来很大的帮助。
高性能气凝胶隔热材料的应用
高性能气凝胶隔热保温材料高性能气凝胶隔热保温材料是一种分散介质为气体的凝胶材料，是满足温度使用范围在－200℃～800℃的柔性或刚性高性能隔热保温材料。
该材料中孔隙的大小在纳米数量级，可有效抑制空气对流传热和固相热传导，是一类高性能保温隔热材料。
气凝胶材料的简介：纳米多孔气凝胶（简称气凝胶）材料是一种分散介质为气体的凝胶材料，是由胶体粒子或高聚物分子相互聚积构成的一种具有网络结构的纳米多孔性固体材料，该材料中孔隙的大小在纳米数量级。
其空洞率高达80-99.8％，孔洞的典型尺寸为1-100纳米，而密度可低达3 kg/m3，室温导热系数可低达0.012 W/（m•K）。
正是由于这些特点使气凝胶材料在航空航天、船舶、建筑、新能源、石油化工、服装、催化剂、电化学等方面有很广阔的应用潜力。
按照气凝胶成分划分气凝胶可以分为氧化硅气凝胶、氧化锆气凝胶、氧化铝气凝胶和炭气凝胶等。
其中氧化硅气凝胶使用温度可达600℃，氧化锆气凝胶使用温度可达1300℃，炭气凝胶使用温度高达2000℃。
气凝胶材料的应用：（一）气凝胶在石油化工方面的应用据报道操作人员在开采海底油田和气田时的一项关键需求，是输送未加工炭氢化合物的能力，它们经常处于高温高压状态下，而且沿海底的输送距离也越来越长。
若没有充分的绝热，这些炭氢化合物将发生冷却并生成水合物或蜡化，最终堵塞流送管，对操作人员产生巨大的成本，气凝胶卓越的保温性能可以很好的解决这一问题。
（二）气凝胶在船舶上面的应用随着远洋运输、海上油田的发展，与之配套的海上钻井平台、石油运输船、液化天然气（LNG）船，液化石油气（LPG）船等发展迅速。
这些特种船舶对于隔热保温和防火分隔提出了更高的要求，也成为气凝胶材料应用新的平台。
（三）气凝胶在建筑方面的应用气凝胶卓越的保温性能让他可以在建筑保温方面具有十分强大的潜力，相对于目前使用的聚苯泡沫气凝胶不仅保温隔热效果更好，而且不可燃烧，可以有效的防止火灾的发生。
气凝胶 15项吉尼斯纪录 列表
气凝胶：创造15项吉尼斯纪录的神奇材料气凝胶，又称超轻多孔材料，是一种由96%以上的空隙构成的固体材料。
由于其独特的物理结构和化学性质，气凝胶在各个领域都展现出了惊人的潜力，创造了多项吉尼斯世界纪录。
本文将以15项吉尼斯纪录为线索，探讨气凝胶在不同领域的应用和突破。
一、世界上最轻的固体气凝胶因其大量的微孔结构，拥有非常低的密度，因此被认定为世界上最轻的固体材料，十分轻盈，让人难以置信。
二、世界上最低的热导率由于其多孔结构，气凝胶表现出惊人的隔热性能，使其成为世界上热导率最低的材料之一。
三、世界上最高的比表面积气凝胶的高比表面积使其具有极强的吸附性能，是世界上比表面积最高的固体材料之一，广泛应用于催化剂、吸附剂等领域。
四、世界上最低的密度固体正是由于其极低的密度，气凝胶被认定为世界上最低密度的固体材料，这一特性为其在航空航天等领域的应用提供了巨大便利。
五、世界上最强的吸声材料由于其多孔结构和高比表面积，气凝胶表现出了卓越的吸声性能，成为世界上最强的吸声材料之一。
六、世界上最强的隔热材料气凝胶因其低热导率和隔热性能，被认定为世界上最强的隔热材料，被广泛应用于建筑、航天航空等领域。
七、世界上最强的吸油材料气凝胶因其高比表面积和亲油性，被认定为世界上最强的吸油材料，广泛应用于油水分离、环保清洁等领域。
八、世界上最强的抗拉材料通过特殊处理，气凝胶表现出了出色的抗拉性能，被认定为世界上最强的抗拉材料之一，被广泛应用于新能源、新材料等领域。
九、世界上最好的保温材料气凝胶因其低密度、低热导率和多孔结构，表现出了出色的保温性能，成为世界上最好的保温材料之一。
十、世界上最好的隔音材料由于其多孔结构和吸声性能，气凝胶成为世界上最好的隔音材料之一，广泛应用于建筑、交通等领域。
十一、世界上最好的吸湿材料气凝胶因其亲水性和大量的微孔结构，成为世界上最好的吸湿材料之一，被广泛应用于湿度调节、干燥剂等领域。
十二、世界上最好的吸附材料由于其高比表面积和多孔结构，气凝胶成为世界上最好的吸附材料之一，广泛应用于医药、环保等领域。
纳米气凝胶绝热毡
纳米气凝胶绝热毡
纳米气凝胶绝热毡是中国最先进的节能行业之一。
绝热毡是利用聚合物形成的多孔导热膜，可将受热板上传递出来的热量转移到环境中去，大幅度地降低热量传递率，从而达到节能降温的目的。
纳米气凝胶绝热毡是一种综合性的、多用途的节能材料，可用于民用冷暖空调，冷库以及电子产品等冷链系统的节能和降温。
纳米气凝胶绝热毡由纳米气泡和聚合物呈现多层结构，其结构是由中部纳米气泡、两层聚合物瓦和外部纳米气泡组成。
它具有很小的导热系数（一般在0.0085-0.0145W/(m·K)之间），可以有效阻止多种强热流动，有效节能。
另外，它也具有良好的耐火性、耐压强度和透水性，可以有效吸附空气中的水分，降低表面的温度，并增加室内的新鲜空气。
纳米气凝胶绝热毡可使受热物质有效地实现保温、保湿和阻热，能较大程度的提高节能效果，显著减少能源的消耗，在冷链和节能方面能发挥重要作用。
二氧化硅气凝胶隔热原理
二氧化硅气凝胶隔热原理说到二氧化硅气凝胶，这东西听起来是不是很高大上？一听就像是某个神秘的科技产物，感觉跟未来世界有点关系。
其实它就是一种特别轻、超级透气的材料，隔热性能那是相当牛的！你知道吗，它的名字里有个“气”字，意思是它的结构里有大量的空气，简直就是“空气大师”，专门干隔热的活。
你想想，如果有个东西能像云朵一样轻，又像墙壁一样能挡住热量，那得多神奇！二氧化硅气凝胶就是这么厉害的存在。
它的隔热原理其实不复杂。
简单来说，它的核心就是空气，空气是热量传递的“敌人”。
热量要通过物质的分子之间传递，而空气分子之间的距离比较大，热量在传递的时候就没那么顺畅。
这就好比你在一个人满为患的拥挤地铁里想要快速传递信息，肯定不如在空旷的大街上那么高效。
气凝胶里面的二氧化硅结构就像是给空气创造了一个宽敞的空间，热量在这儿传不动，结果它的隔热性能就非常好。
你也许会问，为什么不直接用空气做隔热材料呢？哎，这就是气凝胶厉害的地方！空气本身轻、透气没错，但它不够稳定。
你要知道，空气虽然不重，但它随时可能被压缩或流动，效果就大打折扣了。
而二氧化硅这种结构就解决了这个问题。
它通过特殊的工艺，把空气“装”进了一个牢固的框架里，这样既能保证空气的隔热效果，又能防止它随意流动。
就像你把一堆松散的棉花塞进一个袋子里，棉花的“隔热”作用就能被更好地发挥出来。
二氧化硅气凝胶的隔热效果，可以说是让你大开眼界。
它的热导率比传统的隔热材料低得多，甚至能达到一些传统材料的千分之一！这也就是为什么它被用在了航天、建筑、消防等领域，尤其是高温环境下，简直就是“神兵利器”。
你想象一下，火箭发射时，气凝胶可以用来保护火箭不被极端的高温损坏；在建筑上，气凝胶被用作墙壁的隔热层，甚至冬天保温效果都非常棒。
更神奇的是，这玩意儿虽然能隔热，但它本身的重量轻得就像是空气一样，几乎不增加任何负担。
比起那些笨重的隔热材料，它简直就像是隔热界的“隐形超人”！不过，话说回来，二氧化硅气凝胶虽然看起来无所不能，但它也有自己的小脾气。
一文读懂这种先进的技术、未来的绝热材料：气凝胶！
一文读懂这种先进的技术、未来的绝热材料：气凝胶！我们的世界正处于探索外层空间的新竞赛之中，新材料处于技术进步的前沿。
考虑宇航服的需求。
它必须保护宇航员免受太空极端温度的影响，同时尽可能轻薄以帮助机动性。
NASA 开发了用于太空探索的气凝胶绝热材料，但近年来，气凝胶已经商业化，并在其他各种领域得到了应用。
气凝胶是极好的绝热体，在这张图片上你可以看到，一块气凝胶保护一朵花免受喷灯的伤害。
气凝胶是一种先进材料，由于其超多孔结构，工程师不仅可以为宇航服和车辆设计新的隔热材料，还可以设计过滤器、电池、太阳能集热器等。
然而，“气凝胶”其实不是一种材料。
相反，它们是一种特殊形式的固体，可以由二氧化硅、聚合物、氧化物、碳和其他材料制成。
尽管气凝胶表现出来的是固体，但它们包含许多微小的空隙或“孔隙”，以至于它们主要由空气组成。
在本文中，我们将回答以下问题：•什么是气凝胶？•如何制作气凝胶？•气凝胶的主要特性是什么？•气凝胶的应用有哪些？什么是气凝胶？气凝胶是一种超多孔材料，这意味着虽然它们是固体，但它们充满了称为孔隙的微小充气孔。
这些孔隙是气凝胶独特性能的关键。
虽然许多材料都是多孔的，例如泡沫和某些陶瓷，但气凝胶是一种极端情况。
在气凝胶中，孔隙构成了大部分材料，从而形成了一种超轻的固体材料。
气凝胶中的孔隙也非常小，远小于人的头发，而且太小，肉眼无法看到。
因此，气凝胶是如此轻盈和半透明，以至于它们有“固体云”和“冻烟”之类的绰号。
气凝胶的主要特性是什么？气凝胶是多孔的，其体积的 95% 是空气，这赋予了它们各种不同寻常的特性。
其中之一是它们属于有史以来制造或发现的最轻的材料，这使得它们在重量减轻至关重要的航空航天应用中特别有用。
气凝胶的特性包括：•极低密度（几乎跟空气一样轻）•非常低的热导率（在单一材料状是目前导热系数最低的保温材料）•用于催化或电化学反应的高表面积•半透明这些独特特性的关键在于，气凝胶不仅具有高度多孔性，而且孔隙也非常小——太小而无法用人眼看到。
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。
气凝胶保温材料特性及在建筑节能领域的应用
材料 。随着产 品技术的改进 与应用技术的深 化 ，相 信建
筑节能领域 中气凝胶板 （毡 ）的应用 会不断拓展并趋 向
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制 品的需求 ；另一方 面低碳经济 、绿 色环保 日益成 为社
会发展 的主旋律 ，建筑节 能已成为重点关注 的问题 之 一 也是我 国经济发展过程中迫切需要解决 的问题 。在
，
此 背景下 ，采用新 型保 温隔热材 料降低建筑能耗 ，减 少
对环境的污染 ，在经济社会发展 中占据重要地位 。 气凝胶 板（毡 ）与现有 的保温材 料相 比 ，其热 导率
０．０２５ ｗ／（Ｉｌｌ·Ｋ）的 热系数 ，叮达刊 ０．Ｏｌ３、、’／（１１１·Ｋ） 以下 ， 凝 ｊ他统绝热材料导热 系数埘 比 ２一
科 技
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气凝胶保温材 料特性及
新 闻
在建筑节能领域的应用
信
息
上海建科检验有限公司 蒋勤逸
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新 材 料
新 技 术
气凝胶 是一种具 有纳米 多孔结构 的新 型材料 ，气 凝胶 由 ９０％以上的空气 和不足 １０％的固体构成 ，孔 隙 率高达 ８０％～９９．８％，具有极大的比表面积和极低的导 热 系数 ［室温导热系数可低达 ０．０１３ ｗ／（ｍ·Ｋ）］，是 当今 世界上已知的最轻 的固体材料 ，也 是迄今为止绝热性 能最好的材料 。气凝胶因成分不同 ，主要有二氧化硅气 凝胶 、氧化铝气凝胶 、氧化锆气凝胶和碳气凝胶 等。当 前 ，二氧化硅气凝胶的绝热性能最为引人注 目，技术 也 最为成熟 ，在建筑节能领域也有广 阔的应用前 景 ，是传 统 隔热材料革命性替代产 品。传统 的墙壁 和屋顶保温 材 料分 为无 机材料 和有 机材 料 ，占据 保 温材 料市 场 ８０％的有机保 温材 料聚苯 泡沫板 防火 阻燃性 小佳 ，无 机保温材料如岩棉 、玻璃棉等大多密度大且保温效果 欠 佳 。
气凝胶隔热保温复合材料
声学领域 光学领域 过滤与催化领域 吸附领域 捕获高速粒子 电学领域 分形特性
热学领域
? （1）低固态热传导：
纤细的纳米网络结构和极低的表观密度产生“长路径效应”；
? （2）低气体分子热传导和对流热传导：
孔洞尺寸比常压下气体分子的平均自由程（60~70nm）小 ；
? （3）低辐射热传导：
光学领域
?纯净的 SiO2气凝胶是透明无色的，它的折射率（ 1.006～1.06）非常接 近于空气的折射率，这意味着 SiO2气凝胶对入射光几乎没有反射损失， 能有效地透过太阳光。 ?SiO2气凝胶可以被用来制作绝热降噪玻璃。利用不同密度的SiO2气凝胶 膜对不同波长的光制备光耦合材料，可以得到高级的光增透膜。 ?SiO2气凝胶的折射率和密度满足 n-1≈2.1×10-4r/(kg/m 3)，当通过控制制 备条件获得不同密度的 SiO2气凝胶时，它的折射率可在 1.008-1.4 范围内 变化，因此 SiO2气凝胶可作为切仑科夫探测器中的介质材料，用来探测 高能粒子的质量和能量。
石化行业保温应用
安装示意图
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暖气管道保温应用
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地下管道保温应用
汽车发动机保温应用
轮船发动机和排气管保温应用
高速列车保温应用
储油罐保温应用
建材和民用领域应用
具有高度透光率并能有效阻止高温热辐 射的 SiO 2气凝胶可以用作太阳能集热器及其 它集热装置的保温隔热材料，大大提高其实 用性。用热导率极低的掺杂 SiO 2气凝胶取代 聚氨酯泡沫作为冰箱的隔热材料 . 还可以用 作楼房建筑的保温，隔音等。
气凝胶隔热保温 复合材料
提纲
一、气凝胶概念与起源 二、气凝胶性能与应用 三、气凝胶产品介绍
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气凝胶——超级绝热保温材料气凝胶——改变世界的神奇材料二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”，是目前已知的最轻的固体材料，也是3迄今为保温性能最好的材料。
因其具有纳米多孔结构(1~100nm)、低密度(1,500kg/m)、低介电常数(1.1~2.5)、低导热系数(0.003~0.025 w/m•k)、高孔隙率(80,,99 8,)、高比表2面积(200~1000m/g)等特点，在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质，在航天、军事、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用前景，被称为“改变世界的神奇材料”。
气凝胶的特性及应用特性应用在所有固体材料中热导率最低，建筑节能材料，热学轻质，保温隔热材料，透明，浇铸用模具等。
超低密度材料密度 ICF以及X光激光靶 3(最低可达3kg/m)高比表面积，催化剂，吸附剂，缓释剂、离子交孔隙率多组分。
换剂、传感器等低折射率， Cherenkov探测器，光学透明，光波导，多组分, 低折射率光学材料及其它器件声学低声速声耦合器件低介电常数，微电子行业中的介电材料，电学高介电强度，电极，超级电容器高比表面积。
弹性，高能吸收剂，机械轻质。
高速粒子捕获剂气凝胶的发展世界上第一个气凝胶产品是1931年制备出的。
当时，美国加州太平洋大学(College of the Pacific)的Steven.S. Kistler提出要证明一种具有相同尺寸的连续网络结构的固体“凝胶”，其形状与湿凝胶一致。
证明这种设想的简单方法，是从湿凝胶中去除液体而不破坏固体形状。
如按照通常的技术路线，很难做到这一点。
如果只是简单地让湿凝胶干燥，凝胶将会收缩，常常使原来的形状破坏，破裂成小碎片。
也就是说，这种收缩经常是伴随着凝胶的严重破裂。
Kistler推测:凝胶的固体构成是多微孔的，液体蒸发时的液一气界面存在较大的表面张力，该表面张力使孔道坍塌。
此后，Kistler发现了气凝胶制备的关键技术(Kistler，1932)。
Kistler研究的第一个凝胶是通过硅酸钠的酸性溶液浓缩制备的SiO凝胶。
2然而，他试图通过把凝胶中的水转变成超临界流体的方式来制备气凝胶却没有成功。
Kistler再尝试首先用水充分洗涤二氧化硅凝胶(从凝胶中去掉盐)，然后用乙醇交换水，通过把乙醇变成超临界流体并使它跑掉，第一个真正的气凝胶形成了。
Kistler的气凝胶与现在制备的二氧化硅气凝胶类似，是具有相当大的理论研究价值的透明、低密度、多孔材料。
在之后的几年时间里，Kistler详尽地表征了他的二氧化硅气凝胶的特性，并制备了许多有研究价值的其它物质的气凝胶材料，包括:A10 , W0 , Fe0 , Sn0、酒石酸镍、纤维素、纤维素硝酸盐、233232 明胶、琼脂、蛋白、橡胶等气凝胶。
后来，Kistler离开了太平洋大学，到Monsanto公司供职。
Monsanto公司o公司的产品是粒状的Si0材料，很快就开始生产商品化的气凝胶产品，Monsant2虽然其生产工艺无人知晓，但人们推断应当是Kistler的方法。
Monsanto公司的气凝胶当时是被用来作化妆品及牙膏中的添加剂或触变剂。
在以后的近30年中，有关气凝胶的研究几乎没有什么进展。
直到20世纪60年代，随着价格便宜的“烟雾状的(fumed)”Si0的研制开发，气凝胶的市场开始萎缩，Monsanto2公司停止了气凝胶的生产。
从此，气凝胶在很大程度上被人淡忘了。
直到20世纪70年代后期，法国政府向Claud Bernard大学的Teichner教授寻求一种能储存氧气及火箭燃料的多孔材料。
之后所发生的事情，在从事气凝胶研究的人员中有一种传说。
Teichner让他的一个研究生来制备气凝胶并研究其应用，然而，使用Kistler的方法，包括两个耗时、费力的溶剂萃取步骤，他们的第一个气凝胶花了数周时间才制备出来。
然后，Teichner告诉这个学生，要完成他的学位论文，将需要大量的气凝胶样品;该学生意识到，如按照Kistler的方法制备，这要花许多年才能完成，他精神崩溃地离开了Teichner的实验室;经过一段短暂地休息、思考，他又回到了实验室，有一种强烈的动机，激发他去寻找一种更好的Si0气凝胶的合成2工艺。
经过不懈地努力探索，该学生成功地应用溶胶一凝胶化学法制备出Si02气凝胶，这使气凝胶科学研究前进了一大步。
这种方法用正硅酸甲酷(TMOS)代替Kistler所使用的硅酸钠，在甲醇溶液中通过TMOS水解一步产生凝胶(称为“醇凝胶”)，这消除了Kistler方法中的两个缺点，即醇水替换步骤及凝胶中存在无机盐，在超临界甲醇条件下干燥这些醇凝胶，就制备出高质量的Si0气凝2胶。
后来，Teichner的研究组及其他人使这种方法扩展，制备了多种金属氧化物气凝胶产品。
这项发现之后，随着加入到这个领域的研究人员的增加，气凝胶科学技术有了快速发展。
下面是一些著名的成果:(1)20世纪80年代初期，粒子物理学家认识到SiO气凝胶将是制造切仑2科夫(Cherenkov)探测器的理想介质材料，试验需要大量的透明SiO气凝胶。
2他们使用TMOS方法，制造了两个大探测器:一个是在德国汉堡的DESY (Deutsches Elektronen Synchrotron)实验室的TASSO探测器，使用了1700升SiO气凝胶;另一个是欧洲粒子物理研究所(CERN)制造的探测器，使用了2由瑞典兰德大学(University of Lund)制备的1000升Si0气凝胶。
2(2)使用TMOS方法，制备Si0气凝胶块状材料的第一个试验工厂(中试2厂)是由兰德大学的研究人员在瑞典的斯乔波(S jobo)建立的。
工厂使用了3000升的高压反应釜，以满足使用超临界甲醇(239.4?，8.09MPa)所需的高温高压。
可是，在1984年高压釜在生产过程中发生泄漏，厂房内很快充满了甲醇蒸气，随之发生了爆炸。
幸运的是，在这次事故中未造成人员伤亡，但设备完全报废了。
后来，工厂重建，继续使用 TMOS方法生产SiO气凝胶。
现在，这家2工厂由Airglass公司管理。
(3)1983年，伯克利实验室(Berkeley Lab)的微结构材料研究组(Microstructured Materials Group)发现毒性非常大的化合物TMOS可用正硅酸乙脂(TEOS)替代，TEOS是比较安全的试剂，使用TEOS不降低气凝胶产品的质量。
(4)微结构材料研究组(Microstructured Materials Group)也发现，在进行超临界干燥之前，凝胶中的乙醇能用液态CO替换，而不会对气凝胶产生不2 良影响。
在安全性方面，这又是一个极大的进步，因为在CO的临界点(31.0?，27.3MPa)的工作条件要比甲醇容易达到。
此外，C0没有爆炸的危险。
这种技术2被用于由TEOS制备透明的SiO气凝胶材料。
德国BASF公司同时发明了由硅酸2钠制备SiO气凝胶小珠的CO取代法，这种材料直到1996年才开始投产，商品22名为“BASOGEL"。
(5) 1985年，德国维尔兹堡大学物理所的Jochen Fricke教授在维尔兹堡组织了首届“气凝胶国际研讨会”(International Sympos ium on Aerogels，简称ISA)在这次会议上收到了世界各地的研究人员提交的25篇论文。
随后，ISA分别于1988年在法国的蒙彼利埃、1991年在德国的维尔兹堡、1994年在美国的伯克利举行。
其中参加1994年的第四届ISA会议的人员有151名，10个特约报告，51篇投稿，35篇展报。
第五、六界ISA会议分别于1997年和2000年在法国的蒙彼利埃及美国新墨西哥州的阿尔伯克基市(Albuquerque)举行。
(b) 20世纪80年代后期，由Larry Hrubesh领导的LLNL实验室(Lawrence Livermore National Laborato动研究人员制备出世界上密度最小的CO气凝胶2 3(并且是密度最小的固体材料)，气凝胶的密度为0.003g/cm，仅是空气密度的3倍。
(7)美国的喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)制备的气凝胶已经在航天飞机宇宙飞行中执行了几次特别任务，这些低密度的气凝胶被用来收集高速的宇宙尘埃样品。
目前，气凝胶的研制主要集中在德国的BASF公司、DESY公司，美国的劳仑兹利物莫尔国家实验室(LLNL)、桑迪亚国家实验室(SNL)，法国的蒙彼利埃材料研究中心，瑞典的LUND公司以及美国、德国、日本的一些高等院校。
在国内，SiO气凝胶的制备及其特性研究九十年代才开始起步。
目前国内比较有实力的气2 凝胶研究机构包括同济大学、国防科技大学、北京科技大学、绍兴市纳诺高科有限公司下属的研发中心等。
白炭黑与SiO气凝胶的区别 2从定义、结构、性能、生产工艺以及应用等多方面对白炭黑与SiO气凝胶进2行区别。
定义 1.白炭黑:白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称。
气凝胶:是由胶体粒子或高聚物分子相互聚集成纳米多孔网状结构，并在孔固体相和孔隙结构均为纳米量隙中充满气态分散介质的一种高分散固态材料, 级。
2.结构传统法生产的白炭黑结构示意图改进工艺后生产的白炭黑结构示意图SiO气凝胶的结构示意图 23.性能白炭黑分子式为Si0?nH20(水合二氧化硅)，是一种白色、无毒、无定型微2 细粉状物，具有多孔性、高分散、质轻、化学稳定性好、耐高温、不燃烧和电绝缘性好等优异性能。
高纯者Si0达99.8%，原始粒径,0.003mm，密度为23 g / cm，熔点1750?。
2.319-2.653Si0气凝胶具有低的折射率、低的弹性模量、低声阻抗、低热导率、强吸附2 性、典型的分形结构等性能。
目前制备得到的气凝胶，其孔隙率在80-99.8%，2典型孔洞尺寸在100nm范围内，比表面积可达1000m/g，作为基本单元的胶质3粒子直径约为1-20nm，采用一步法制备的密度在0.05-0.2 g / cm，采用二步法制3备的SiO气凝胶密度在0.010 g / cm以下。
24.生产工艺白炭黑的制备方法很多，为了方便，仅以稻壳灰制备白炭黑的工艺为例，与我们用稻壳灰生产SiO气凝胶的工艺进行比较。
2白炭黑工艺:酸化处理过滤稻壳灰碱化处理煅烧水洗烘干过滤粉碎白炭黑SiO气凝胶工艺: 2过滤溶胶、凝胶碱浸取稻壳灰醇洗水洗超临界干燥老化SiO气凝胶 25.应用白炭黑的世界年产量大约为80—90万吨，产品品种有50—60种。
白炭黑以前主要用于军工领域，从20世纪90年代开始大量用于民用工业，如硅橡胶、聚酯、密封胶、涂料、油墨和着色剂(调色剂)、电缆溶胶、弹性体、化妆品、医药产品、复合材料、食品等领域。