重慶氣凝膠産(chǎn)業

有(yǒu)着“可(kě)以改變世界的新(xīn)材料”之稱的氣凝膠行業如何應用(yòng)發展，如何推動氣凝膠産(chǎn)業升級? 2021年5月18日至19日，在重慶舉行的第二屆中(zhōng)國(guó)氣凝膠産(chǎn)業創新(xīn)發展大會暨産(chǎn)業鏈協同發展對接會上，來自全國(guó)氣凝膠材料研發、生産(chǎn)、應用(yòng)領域的專家、學(xué)者和企業代表齊聚一堂，暢談氣凝膠産(chǎn)業發展。據了解，此次會議由合川區(qū)政府，中(zhōng)國(guó)絕熱節能(néng)材料協會氣凝膠分(fēn)會主辦(bàn)，旨在促進氣凝膠行業的應用(yòng)發展、解讀産(chǎn)業政策、破除行業痛點、展示行業前景、推動産(chǎn)業升級。今年起，合川将成為(wèi)中(zhōng)國(guó)氣凝膠産(chǎn)業創新(xīn)發展大會永久舉辦(bàn)會址。會上，重慶新(xīn)材料(氣凝膠)産(chǎn)業專家委員會、廈門大學(xué)材料學(xué)院中(zhōng)科(kē)潤資氣凝膠應用(yòng)研究中(zhōng)心、重慶中(zhōng)科(kē)潤資氣凝膠研究院正式成立。此外，重慶氣凝膠工(gōng)業研究設計院也正在籌建中(zhōng)，今後将成為(wèi)國(guó)内外氣凝膠産(chǎn)業的技(jì )術高地和産(chǎn)業“發動機”。

重慶近年來開始布局氣凝膠産(chǎn)業，合川區(qū)、長(cháng)壽區(qū)分(fēn)别引進氣凝膠項目，布局産(chǎn)業發展。合川區(qū)更把以氣凝膠為(wèi)龍頭的新(xīn)材料作(zuò)為(wèi)主導産(chǎn)業之一重點培育發展。2020年3月，合川區(qū)簽約引進氣凝膠項目，該項目依托于廈門大學(xué)材料學(xué)院全自主知識産(chǎn)權的研發成果，一期由中(zhōng)科(kē)潤資科(kē)技(jì )股份有(yǒu)限公(gōng)司投資12億元，建設具(jù)有(yǒu)全球領先技(jì )術的氣凝膠制備生産(chǎn)線(xiàn)。項目一期30條生産(chǎn)線(xiàn)已于2020年9月建成投用(yòng)，年産(chǎn)值可(kě)達20億元。引進建設的中(zhōng)科(kē)潤資氣凝膠産(chǎn)業基地正逐步成長(cháng)為(wèi)氣凝膠行業的頭部企業。目前合川區(qū)已制定《合川氣凝膠産(chǎn)業發展規劃(2021-2025)》，依托氣凝膠産(chǎn)業基地，與廈門大學(xué)材料學(xué)院等建立了緊密戰略合作(zuò)關系，成立了重慶氣凝膠産(chǎn)業研究院，先後引進一批鏈上企業，不斷“補鏈成群”，“政、金、産(chǎn)、學(xué)、研、用(yòng)”六位一體(tǐ)的産(chǎn)業生态逐步構建成型。

　中(zhōng)國(guó)化學(xué)華陸科(kē)技(jì )拟在長(cháng)壽建設納米氣凝膠複合材料一體(tǐ)化項目，該項目總投資40億元，占地938畝，分(fēn)三期建設，達産(chǎn)後預計可(kě)實現年銷售收入40億元，可(kě)實現綜合稅收8億元。氣凝膠是一種高分(fēn)散固态三維納米材料，是目前已知熱導率最低的固體(tǐ)材料，被譽為(wèi)“改變世界的神奇材料”，列入20世紀90年代以來10大熱門科(kē)學(xué)技(jì )術之一。該項目建成後，将成為(wèi)中(zhōng)國(guó)領先、世界一流的集研發、生産(chǎn)、上下遊供應鏈為(wèi)一體(tǐ)的氣凝膠新(xīn)材料産(chǎn)業基地，将帶動長(cháng)壽經開區(qū)新(xīn)材料産(chǎn)業鏈發展。

2021年10月8日，位于長(cháng)壽經開區(qū)的華陸新(xīn)材料有(yǒu)限公(gōng)司正在演示實驗，項目将于年底正式投産(chǎn)。

認識氣凝膠

　  氣凝膠是什麽？首先我們來認識下“凝膠”。

　　一定濃度的高分(fēn)子溶液或溶膠，在适當條件下，粘度逐漸增大，最後失去流動性，整個體(tǐ)系變成一種外觀均勻，并保持一定形态的彈性半固體(tǐ)，這種彈性半固體(tǐ)稱為(wèi)凝膠。

　　果凍是最早被科(kē)學(xué)家們認識的一種凝膠，這種凝膠是被水或其他(tā)液體(tǐ)充滿後形成的。還有(yǒu)一些凝膠是被氣體(tǐ)充滿後構成的，這就是“氣凝膠”。

　　1931年，美國(guó)科(kē)學(xué)家Samuel StephensKistler制備出了這種新(xīn)材料，命名(míng)為(wèi)“aerogel”，氣凝膠。“aero”+“gel”描繪出這種新(xīn)材料的特點，即一種由氣體(tǐ)填充的凝膠。

　　氣凝膠相比于普通多(duō)孔材料有(yǒu)一個重要的特點：其骨架在納米尺度。因此，當可(kě)見光穿過時散射較小(xiǎo)，因其半透明的色彩和超輕重量，看上去像“凍住的煙”。有(yǒu)時也被稱為(wèi)“固态煙”。這種新(xīn)材料看似脆弱不堪，其實非常堅固耐用(yòng)，它可(kě)以承受相當于自身質(zhì)量幾千倍的壓力，最高能(néng)承受1400攝氏度的高溫。此外它的導熱性和折射率也很(hěn)低，絕緣能(néng)力比最好的玻璃纖維還要強39倍。氣凝膠的這些特性在航天探測上有(yǒu)多(duō)種用(yòng)途。俄羅斯“和平”号空間站和美國(guó)“火星探路者”探測器上，都用(yòng)到了氣凝膠材料。

　　氣凝膠密度極低，是世界上最輕的固體(tǐ)。目前，最輕的氣凝膠是一種“全碳氣凝膠”，密度僅有(yǒu)0.16mg/cm³（去除空氣密度），僅為(wèi)空氣密度的1/6。把這種材料放在花(huā)朵上，柔軟的花(huā)蕊幾乎沒有(yǒu)變形。

氣凝膠的種類很(hěn)較多(duō)，有(yǒu)石墨烯氣凝膠，矽系，碳系，硫系，金屬氧化物(wù)，金屬系等等。

氣凝膠是通過溶膠凝膠法，用(yòng)一定的幹燥方式使氣體(tǐ)取代凝膠中(zhōng)的液相而形成的一種納米級多(duō)孔固态材料^，二氧化矽氣凝膠在制作(zuò)過程中(zhōng)，液态矽化合物(wù)首先與能(néng)快速蒸發的液體(tǐ)溶劑混合，形成凝膠，然後将凝膠放在一種類似加壓蒸煮器的儀器中(zhōng)幹燥，并經過加熱和降壓，形成多(duō)孔海綿狀結構。最終獲得的氣凝膠中(zhōng)空氣比例占到了99.8%。

氣凝膠早期研究單位

2013年國(guó)際上關于氣凝膠材料的研究工(gōng)作(zuò)主要集中(zhōng)在德(dé)國(guó)的維爾茨堡大學(xué)、BASF公(gōng)司、美國(guó)的勞倫茲·利物(wù)莫爾國(guó)家實驗室、桑迪亞國(guó)家實驗室，法國(guó)的蒙彼利埃材料研究中(zhōng)心，日本高能(néng)物(wù)理(lǐ)國(guó)家實驗室等。國(guó)内主要集中(zhōng)在同濟大學(xué)波爾固體(tǐ)物(wù)理(lǐ)實驗室、國(guó)防科(kē)技(jì )大學(xué)、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、哈爾濱工(gōng)業大學(xué)、納諾科(kē)技(jì )有(yǒu)限公(gōng)司及廣東埃力生高新(xīn)科(kē)技(jì )有(yǒu)限公(gōng)司。

氣凝膠的作(zuò)用(yòng)和應用(yòng)

1、  多(duō)孔性質(zhì)衍生出的性能(néng)，它有(yǒu)着極低的熱導率，可(kě)以作(zuò)為(wèi)超級隔熱材料，替代傳統的玻璃纖維制品、石棉保溫氈、矽酸鹽纖維制品等不環保、保溫性能(néng)差的傳統柔性保溫材料。

A,軍事及航空航天領域，目前主要應用(yòng)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，機艙隔熱層、船舶的艙壁甲闆煙囪等隔熱，在2018年火星探險時，宇航員們将穿上用(yòng)新(xīn)型氣凝膠制造的宇航服。該公(gōng)司的資深科(kē)學(xué)家馬克·克拉傑沃斯基說，隻要在宇航服中(zhōng)加入一個18毫米厚的氣凝膠層，那麽它就能(néng)幫助宇航員扛住1300℃的高溫和零下130℃的超低溫。

B,工(gōng)業及建築絕熱領域，在電(diàn)力、石化、化工(gōng)、冶金、建材行業以及其他(tā)工(gōng)業領域，熱工(gōng)設備大量存在。其中(zhōng)由于一些設備的特殊部位和環境，受到重量、體(tǐ)積或空間的限制，都需要用(yòng)到這種高效的超級絕熱材料。新(xīn)能(néng)源太陽能(néng)熱水器、太陽能(néng)電(diàn)池闆，石油液化天然氣，化工(gōng)管道。輸送高溫蒸汽等介質(zhì)的管道保溫，冷藏集裝(zhuāng)箱，這類低溫保溫工(gōng)程等。是傳統隔熱材料革命性替代産(chǎn)品。

C,太陽能(néng)熱水器領域，太陽能(néng)熱水器及其他(tā)集熱裝(zhuāng)置的高效保溫是進一步提高太陽能(néng)裝(zhuāng)置的能(néng)源利用(yòng)率和其實用(yòng)性的關鍵因素。将氣凝膠材料應用(yòng)于熱水器的儲水箱、管道和集熱器等，比現有(yǒu)太陽能(néng)集熱效率更高，更有(yǒu)效。

D, 氣凝膠更好地應用(yòng)到日常服裝(zhuāng)等領域， 氣凝膠複合材料的保暖性很(hěn)好，但是克重較重，柔韌性較差，而且在使用(yòng)過程中(zhōng)氣凝膠粉末會逐漸的逸出，體(tǐ)驗效果不夠理(lǐ)想。這一“世紀性難題”終于在2018年得到了解決。氣凝膠真正地做到了柔性可(kě)穿戴，并将其應用(yòng)在服飾中(zhōng)，真正做到了讓科(kē)技(jì )造“服”于人。

2、   某些氣凝膠還表現出優異的吸附性能(néng)，GA密度小(xiǎo)，且親油，可(kě)用(yòng)于海洋廢油的回收利用(yòng)，如“碳海綿”，現有(yǒu)的吸油産(chǎn)品一般隻能(néng)吸自身質(zhì)量10倍左右的液體(tǐ)，而“碳海綿”的吸收量是250倍左右，最高可(kě)達900倍。同時，“碳海綿”具(jù)備高彈性，被壓縮80%後仍可(kě)恢複原狀。這讓人很(hěn)容易想到用(yòng)它來處理(lǐ)海上的漏油，将它們撒在海面上，就能(néng)把漏油迅速地吸收進來，因為(wèi)有(yǒu)彈性，吸的油能(néng)夠被壓出來回收利用(yòng)。有(yǒu)望在治理(lǐ)海上漏油方面發揮重要作(zuò)用(yòng)。在氣凝膠中(zhōng)嵌入了鐵磁性四氧化三鐵納米粒子，使得氣凝膠帶有(yǒu)鐵磁性，這樣的話加磁場氣凝膠可(kě)以自行壓縮擠壓，實現了智能(néng)可(kě)控性和磁驅動性，氧化石墨烯氣凝膠（Graphene Oxide Aerogels）簡記為(wèi)GOA，石墨烯氣凝膠（Graphene Aerogels）簡記為(wèi)GA.

3、  在儲能(néng)器件方面（新(xīn)型充電(diàn)電(diàn)池），另一部分(fēn)的性能(néng)來源于構成氣凝膠骨架的成分(fēn)處于納米尺度。納米尺度粒子本身具(jù)有(yǒu)的某些性能(néng)，以氣凝膠的形式存在時，往往會得到增強。比如锂電(diàn)池的電(diàn)極材料——二氧化錳(MnO²)，當它以氣凝膠的形式存在時，锂電(diàn)池的放電(diàn)性能(néng)得到了大幅度提高。

4、  用(yòng)作(zuò)環保處理(lǐ)材料，現有(yǒu)的環保技(jì )術在處理(lǐ)廢水中(zhōng)的金屬離子時，一般采用(yòng)離子交換法，加熱蒸發方法，反相滲透方法；與之相比，碳氣凝膠進行電(diàn)吸附去除溶液中(zhōng)的金屬離子具(jù)有(yǒu)很(hěn)多(duō)優勢，包括可(kě)以再生、減少了二次污染，節約能(néng)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，通過對表面功能(néng)團的修飾可(kě)作(zuò)為(wèi)選擇性油水分(fēn)離吸附劑，且可(kě)以通過蒸餾或燃燒重複使用(yòng)。集大孔、介孔和微孔結構能(néng)産(chǎn)生強烈的熱電(diàn)子效應并提高光熱轉化效率，碳氣凝膠可(kě)以進行海水淡化、硬水軟化和污水處理(lǐ)的材料。

5、  用(yòng)作(zuò)生物(wù)醫(yī)療材料，碳氣凝膠具(jù)有(yǒu)高孔隙率、生物(wù)機體(tǐ)相容性及可(kě)生物(wù)降解特性，因而在醫(yī)學(xué)領域具(jù)有(yǒu)廣泛用(yòng)途，可(kě)應用(yòng)于診斷劑、人造組織、人造器官、器官組件等。特别适用(yòng)于藥物(wù)控制釋放體(tǐ)系，可(kě)獲得很(hěn)高的藥物(wù)擔載量。

6、  其它領域應用(yòng)防彈不怕被炸，網球拍擊球能(néng)力更強，能(néng)源汽車(chē)隔熱防火、電(diàn)子産(chǎn)品、芯片保護、動力電(diàn)池熱失控，日用(yòng)化工(gōng)等行業的應用(yòng)。

價格與密度和厚度有(yǒu)關

氣凝膠密度做的越低價格約貴（線(xiàn)上參考價格），現在氣凝膠量産(chǎn)化了，原料按公(gōng)斤賣，一般厚度3mm，65.00元，6mm    75.00元，10mm     95.00元，導熱系數（常溫）    0.035。岩棉玻璃棉管殼外牆保溫阻燃防火隔音憎水岩棉管，導熱系數（常溫）0.004。大量窯爐用(yòng)氣凝膠站 吸音憎水氣凝膠氈 保溫氣凝膠氈：導熱系數（常溫）   0.012-0.018，厚度5毫米，8毫米，10毫米，密度：180-220KG/立方米，價格180-200元/平方米

納米二氧化矽氣凝膠耐高溫塗料熱力管道高溫設備保溫隔熱塗料：導熱系數（常溫0.038-0.045W/m·k，1升裝(zhuāng)灌，320元，使用(yòng)溫度小(xiǎo)于500度，密度：0.40-0.55KG/L。單位面積使用(yòng)量0.85-1.10L/平方米。

廠家供應憎水氣凝膠氈 二氧化矽氣凝膠保溫氈價格28元/平方米,3MM-10MM，使用(yòng)溫度650，導熱系數0.015-0.023W/M.K，密度180公(gōng)斤/立方米，憎水性99.2%，用(yòng)于風管，工(gōng)業管道，工(gōng)業爐體(tǐ)，直埋管道，注塑機，高溫蒸汽管道等。建築保溫、蒸汽管道、加熱設備、

應用(yòng)如管道的溫度是500度，之前用(yòng)的傳統材料包裹了15厘米的厚度，表面溫度才降到150左右。使用(yòng)的氣凝膠材料6毫米的厚度，測試表面溫度是54度左右。确實和他(tā)們銷售說的一樣，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(yòng)壽命可(kě)達是20年左右，節約更換的各種成本。

氣凝膠的目前應該的主要種類

一，矽氣凝膠

制備矽氣凝膠的過程大緻是這樣的：原料是水玻璃，它是可(kě)溶性矽酸鹽；适當加入聚縮物(wù)質(zhì)（就像水缸中(zhōng)加入一點點明礬一樣）；在溶液中(zhōng)就形成了固體(tǐ)的框架，但也含有(yǒu)鹽類物(wù)質(zhì)；用(yòng)大量的離子水沖洗鹽；再用(yòng)冷凍負壓幹燥的方法，把溶液去掉；還要做後處理(lǐ)，即做老化、防開裂等一系列處理(lǐ)步驟；最後得到獨特性能(néng)的氣凝膠。

矽氣凝膠是固體(tǐ)材料，它的基本特點是，多(duō)孔、無序、具(jù)有(yǒu)納米量級連續網絡結構，框架的孔隙率高；比表面積大；框架有(yǒu)彈性，壓縮後可(kě)以回彈；整體(tǐ)的密度很(hěn)低，所含有(yǒu)的空氣占整體(tǐ)的99.8%以上；它的成分(fēn)和玻璃一樣，都是二氧化矽，但矽氣凝膠是世界上最輕的固體(tǐ)。

矽氣凝膠是目前隔熱性能(néng)最好的固體(tǐ)材料，在民(mín)用(yòng)方面，玻璃、牆體(tǐ)、冰箱、管道的隔熱，其效果非常好；特别是在航空、航天、軍事中(zhōng)，越來越多(duō)地使用(yòng)這種好的隔熱材料。

矽氣凝膠具(jù)有(yǒu)巨大的孔隙率和巨大的比表面積，是做催化劑的最佳結構，但是它的隔熱性又(yòu)阻礙了催化過程；科(kē)學(xué)工(gōng)作(zuò)者想出辦(bàn)法，把氧化钛溶液和二氧化矽溶液混合後再做氣凝膠；于是就制成同時含有(yǒu)“氧化钛-二氧化矽”的氣凝膠催化劑。從中(zhōng)人們得到啓發，可(kě)以制成多(duō)種多(duō)樣的氣凝膠催化劑。

矽氣凝膠具(jù)有(yǒu)非常好的隔音效果，原因是空隙小(xiǎo)，再加上它耐高溫、抗老化、耐腐蝕，所以把它用(yòng)于玻璃之間的隔音層、聲學(xué)儀器的隔音裝(zhuāng)置都有(yǒu)極好的效果。

矽氣凝膠做集成電(diàn)路的襯底效果好，因為(wèi)它絕緣性好，耐擊穿電(diàn)壓相對高，熱膨脹系數與矽材料接近，熱穩定性好。它将取代以前通用(yòng)的襯底材料。

矽氣凝膠獨特的性質(zhì)引起人們在基礎研究方面的興趣。科(kē)技(jì )工(gōng)作(zuò)者希望不同的氣凝膠能(néng)夠解決不同的應用(yòng)目的。

二．碳氣凝膠

受到矽氣凝膠制作(zuò)方法的啓發，人們用(yòng)一種可(kě)以碳化的有(yǒu)機材料，配置成有(yǒu)機材料的溶液，加進凝結劑，制成有(yǒu)機的氣凝膠，在惰性氣體(tǐ)中(zhōng)高溫碳化處理(lǐ)，于是就得到了碳氣凝膠。這裏介紹的僅僅是一種直觀制作(zuò)碳氣凝膠的方法，現在已經有(yǒu)其它的可(kě)以批量生産(chǎn)的方法了。碳氣凝膠是一種納米尺度三維網絡結構，網絡結構有(yǒu)彈性，比表面積非常大，整體(tǐ)重量特别輕，是一種新(xīn)型碳素材料。碳氣凝膠，它一是氣凝膠類的，二是碳質(zhì)的，這就決定了它的衆多(duō)的應用(yòng)。下面列舉幾個例子。

三．石墨烯氣凝膠

希望用(yòng)石墨烯碎片制作(zuò)氣凝膠，可(kě)使用(yòng)通常的制作(zuò)方法，即“溶液”-“凝聚”-“固化”方法，但是該方法不能(néng)保證材料的形狀。

科(kē)技(jì )工(gōng)作(zuò)者想出來一種簡單的制作(zuò)方法：1）将石墨烯粉末、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(yǒu)機水凝膠；3）将石墨烯有(yǒu)機水凝膠放入氨水中(zhōng)浸泡；4）低溫低壓幹燥。這樣就得到了較高彈性的石墨烯氣凝膠。

該方法簡單宜行。隻要改變容器，就可(kě)以獲得任意形狀的“碳海綿”，可(kě)以大規模制造。

石墨烯氣凝膠有(yǒu)很(hěn)高的彈性，被壓縮80%後仍可(kě)恢複原狀，密度僅為(wèi)空氣的1/6。它除了氣凝膠特點，比表面積特别大、比重輕之外，還具(jù)有(yǒu)碳質(zhì)和石墨烯質(zhì)地的特性。于是會帶來衆多(duō)的應用(yòng)。

石墨烯氣凝膠對有(yǒu)機溶劑具(jù)有(yǒu)超快、超高的吸附力，是迄今已報道的吸油力最高的材料。而且隻吸油不吸水。如果把它們撒在海面上，它能(néng)把漏油迅速地吸收進來，再壓擠出油份，材料又(yòu)可(kě)以回收利用(yòng)。每1克石墨烯氣凝膠能(néng)吸收900克的汽油，是處理(lǐ)海洋污染的吸油神器。

石墨烯氣凝膠，可(kě)作(zuò)為(wèi)新(xīn)型的氣體(tǐ)過濾材料，液體(tǐ)過濾材料。

石墨烯氣凝膠，用(yòng)它做電(diàn)解水的電(diàn)極、電(diàn)解制燒堿的電(diàn)極，做氫燃料電(diàn)池的電(diàn)極，效果肯定很(hěn)好。

石墨烯氣凝膠做超級電(diàn)容的效果一定很(hěn)好。

石墨烯氣凝膠作(zuò)為(wèi)碳質(zhì)的催化劑材料一定非常好。

石墨烯氣凝膠中(zhōng)如果充入适當的電(diàn)解液，一定可(kě)以制成新(xīn)型可(kě)充電(diàn)電(diàn)池，它一定具(jù)有(yǒu)儲電(diàn)容量大、内阻小(xiǎo)、重量輕、充放電(diàn)能(néng)快速、可(kě)多(duō)次重複使用(yòng)等優異特性。

石墨烯氣凝膠做成薄層，從隔熱角度可(kě)以做出禦寒衣服；改進其耐沖擊性能(néng)就可(kě)以做成防彈衣；一定會有(yǒu)好效果。

常規産(chǎn)品：氣凝膠，防結露塗料，氣凝膠電(diàn)子隔熱膜，氣凝膠建築保溫塗料，氣凝膠粉，氣凝膠保溫塗料，氣凝膠隔熱塗料，氣凝膠塗料，氣凝膠氈，超薄型防火塗料，氣凝膠保溫棉，氣凝膠隔熱材料，隔熱保溫塗料，隔熱反射塗料等等。

應用(yòng)案例

爐體(tǐ)保溫

氣凝膠保溫材料可(kě)以廣泛應用(yòng)于蒸汽鍋爐、高溫熔融爐、高溫煅燒爐、垃圾焚燒爐、馬弗爐、導熱油爐、石化廠分(fēn)餾塔等等各種不同種類、不同溫度點的爐體(tǐ)。綜合來看這些爐體(tǐ)大都是存在保溫層厚度太厚或保溫後的表面溫度及熱損等方面達不到使用(yòng)要求等問題。這些爐體(tǐ)大都使用(yòng)矽酸鋁棉、岩棉、玻璃棉等無機類保溫材料，這些材料在500℃時導熱系數大都已經高于0.15W/m·K。

 該領域面臨的問題：

● 傳統材料在高溫條件下隔熱性能(néng)差

● 保溫層厚度大，導緻鍋爐體(tǐ)積龐大，而有(yǒu)效使用(yòng)空間小(xiǎo)

● 隔熱層的緻密性不夠好，很(hěn)難阻擋熱氣流

● 體(tǐ)積大，質(zhì)量大的鍋爐難以移動

● 很(hěn)難為(wèi)操作(zuò)者提供較安(ān)全和較舒适的工(gōng)作(zuò)環境

采用(yòng)氣凝膠材料的優勢：

● 氣凝膠材料在高溫下的隔熱效果相對傳統材料會更加明顯，可(kě)大大減低熱損失，500℃導熱系數隻有(yǒu)0.035 W/m·K

● 有(yǒu)效降低保溫層厚度，從而擴大内部使用(yòng)空間

● 無論氣凝膠闆還是氣凝膠氈多(duō)層錯縫使用(yòng)後都可(kě)以起到很(hěn)好的阻擋熱氣流的效果

● 采用(yòng)氣凝膠材料可(kě)以為(wèi)鍋爐的溫控性大大提高

● 更好的改善鍋爐周邊環境的舒适與安(ān)全性

建築保溫

建築内牆領域應用(yòng)

       氣凝膠隔熱材料憑借極低的導熱系數，有(yǒu)效切斷建築物(wù)與外界的傳熱途徑。該材料具(jù)有(yǒu)熱阻高、傳熱系數低、高效防火、大幅降低保溫層厚度，使用(yòng)壽命長(cháng)等優點。該材料可(kě)以結合相關的應用(yòng)方案應用(yòng)在建築内牆區(qū)域，而且該材料無機環保,是建築保溫應用(yòng)很(hěn)好的選擇。

主要性能(néng)優勢：

●無機組成為(wèi)建築物(wù)提供防火、保溫雙重保障

●A1級防火導熱系數低至0.018 W/m·k，高溫灼燒下不釋放任何有(yǒu)害物(wù)質(zhì)

●隔熱保溫性能(néng)優越，大幅降低取暖和制冷能(néng)耗

● 隔音性能(néng)好，有(yǒu)效阻隔外界噪音

● 材料整體(tǐ)憎水，施工(gōng)方便，使用(yòng)壽命長(cháng)。

屋頂保溫隔熱

       在建築物(wù)中(zhōng)約有(yǒu)15%~20%的熱量是由屋頂散失，而屋頂也是使房屋内部升溫的主要熱源通道之一；故對樓頂面進行有(yǒu)效的保溫隔熱處理(lǐ)，避免冷凝結霜，營造一個溫暖舒适的環境就顯得尤為(wèi)重要。同時，防止水汽對樓頂面的滲透、侵蝕也十分(fēn)重要。

       氣凝膠建築用(yòng)隔熱型材憑借其優越的隔熱性能(néng)，整體(tǐ)疏水，穩定的化學(xué)、物(wù)理(lǐ)性能(néng)以及柔韌性好，能(néng)滿足修長(cháng)及狹小(xiǎo)空間隔熱施工(gōng)等特性在此領域突顯了其實用(yòng)性。

優勢一覽：

●極低的導熱系數：隔熱保溫性能(néng)優越，大大降低了隔熱層的厚度同時能(néng)滿足（特别是太陽能(néng)屋頂等的）狹小(xiǎo)空間的隔熱

● 節能(néng)高效：降低取暖和制冷的能(néng)耗

● 耐火焰燒穿：提高房屋防火等級，延長(cháng)有(yǒu)效逃生時間

● 整體(tǐ)疏水：增強樓面抗滲透能(néng)力，隔絕也太水，減少潮濕地氣對樓地面的侵蝕

● 低密度，輕質(zhì)量：減輕樓頂的自重，降低施工(gōng)難度

● 操作(zuò)方便：降低施工(gōng)成本，同時能(néng)滿足修長(cháng)部位的施工(gōng)要求

房屋地闆隔熱應用(yòng)

       地闆是房屋和地面直接接觸的部分(fēn)，室内與地面可(kě)以通過固體(tǐ)導熱進行很(hěn)好的熱交換，同時地面的濕氣也會滲透到室内，從而影響人們的正常生活。此外，置于地面的家具(jù)等物(wù)品給地下保溫層施加了很(hěn)大的壓力，使得傳統的材料隔熱性能(néng)被大打折扣。同時，當發生水汽滲透到隔熱層的情況時，不具(jù)備疏水性的傳統材料吸潮後就成為(wèi)細菌等滋生的溫床。

       使用(yòng)整體(tǐ)疏水性氣凝膠建築用(yòng)隔熱型材，抗壓能(néng)力強，重壓下隔熱性能(néng)不衰退，同時增強防水層阻隔水汽通過的能(néng)力，尤其适合溫濕暖氣候地區(qū)使用(yòng)，且隔熱層不會滋生細菌。

優勢一覽：

● 持效保溫：隔離地面涼氣，有(yǒu)利于保持室内溫度

● 長(cháng)期防潮：隔絕地坪潮氣，有(yǒu)益健康，保護地闆，防止蠕變

● 無機組成：不滋生細菌 

●舒适踏感：踩踏地闆有(yǒu)輕微的柔感，舒适自然；吸收重物(wù)落地沖擊力，保護地闆，減輕落物(wù)損傷

● 甯靜隔音：隔絕地闆震音，增強房間私密性

● 性能(néng)穩定：使用(yòng)壽命長(cháng)久

● 施工(gōng)方便：置于防水層之上，外加覆蓋層即可(kě)

鋼套鋼蒸汽管保溫工(gōng)程現狀

1. 傳統保溫結構不合理(lǐ)、保溫層厚度不規範、保溫施工(gōng)不到位。
2. 傳統保溫材料易變形、沉降、熱穩定性差、破損率大，後期保溫效果差，無法滿足工(gōng)藝及野蠻施工(gōng)要求。
3. 傳統保溫材料使用(yòng)壽命短，基本隻有(yǒu)3～5年，到期需全部更換，提高了各方面的費用(yòng)開支。
4. 傳統保溫材料保溫效果差且下降明顯，導緻保溫工(gōng)程維護成本大幅度提升，設備運行費用(yòng)及人工(gōng)費用(yòng)增加。
5. 傳統保溫材料一般不完全防水，容易吸水、吸潮導緻管道易腐蝕受損，管壁變薄從而帶來安(ān)全隐患。
 

氣凝膠絕熱氈與傳統保溫材料對比

主要優勢

1. 氣凝膠的特殊立體(tǐ)空間網絡結構及其防水、抗壓特性使其壽命可(kě)以長(cháng)達15年以上，遠(yuǎn)高于傳統保溫材料使用(yòng)壽命。
2. 獨特的納米空間三維網絡結構提供了超凡的高溫穩定性、保溫性，隔熱及防火性能(néng)恒定、持久。
3. 卓越的的保溫隔熱性能(néng)，獨特的納米級空間網絡結構及孔洞能(néng)夠有(yǒu)效阻止熱量傳遞，是目前世界上導熱系數很(hěn)低的固體(tǐ)材料，僅為(wèi)傳統保溫材料的1/3～1/5，大大降低了熱損失。
4. 具(jù)有(yǒu)較好的柔性與抗拉、抗壓強度，可(kě)抵抗戶外野蠻施工(gōng)，長(cháng)期使用(yòng)不沉降、不變形。避免了傳統保溫材料在長(cháng)期高溫或受到振動而産(chǎn)生變形堆積和保溫性能(néng)急劇下降的現象。
5. 具(jù)備優異的整體(tǐ)疏水性能(néng)，同時又(yòu)允許水蒸汽通過，不會因吸水、受潮導緻腐蝕管道，确保隔熱性、保溫性能(néng)長(cháng)期有(yǒu)效，是熱蒸汽管道、石油化工(gōng)管網保溫材料的很(hěn)好選擇。
6. 綠色節能(néng)、環保、安(ān)全可(kě)靠，可(kě)以保證員工(gōng)健康、避免環境污染，提高設備安(ān)全性。
7. 輕巧方便、易于施工(gōng)、安(ān)裝(zhuāng)簡易、節省運輸、儲存、施工(gōng)及人工(gōng)費用(yòng)。

氣凝膠氈蒸汽管與玻璃棉氈蒸汽管的熱力計算

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

（5）玻璃棉氈的導熱系數為(wèi)：

  2、計算結果

紡織品

随着人們對服裝(zhuāng)輕量化、隔熱保溫性能(néng)要 求的提高，越來越多(duō)的服裝(zhuāng)企業開始關注 氣凝膠材料，氣凝膠成為(wèi)服裝(zhuāng)行業下一個 熱點已經是必然趨勢，氣凝膠與纖維複合 是一個新(xīn)的技(jì )術方向；

應用(yòng)優勢

A.添加氣凝膠後，保溫性能(néng)提升30-60%；

B.氣凝膠纖維吸濕性好，排汗迅速，面料速幹；

C.氣凝膠面料着色能(néng)力強，且具(jù)有(yǒu)吸附異味功能(néng)；

動力電(diàn)池

應用(yòng)背景

A.動力電(diàn)池的安(ān)全防護意義重大，在電(diàn)池 碰撞異常起火瞬間，需要使用(yòng)安(ān)全防護 材料保障乘客艙安(ān)全；

B.為(wèi)了提高電(diàn)池模組的安(ān)全性，避免電(diàn)芯 間的熱擴散，現有(yǒu)技(jì )術中(zhōng)往往會在電(diàn)芯 之間設置隔熱材料；

應用(yòng)優勢

A.耐火焰穿透，保障安(ān)全；

B.隔熱優異，保證單個電(diàn)池發生熱失控時，不會 影響到相鄰的電(diàn)池；

應用(yòng)部位

氣凝膠預氧絲氈用(yòng)于動力電(diàn)池 電(diàn)芯間防火隔熱；

電(diàn)池用(yòng)氣凝膠防火塗料 應用(yòng)于新(xīn)能(néng)源動力電(diàn)池防火；

深冷絕熱

應用(yòng)背景

低溫、超低溫管道和儲罐涉及到的溫度大部分(fēn)在-40至-192℃。在LNG工(gōng)程及其他(tā)低溫項目建設中(zhōng)，起儲存和運輸都需要進行特别的防“漏熱”處理(lǐ)。目前，常用(yòng)的深冷保冷材料主要有(yǒu)PUR/PIR，發泡玻璃，橡塑，改性酚醛泡沫等，這些材料較之于以往使用(yòng)的珍珠岩材料來說，無論是在性能(néng)還是施工(gōng)方面，都有(yǒu)了很(hěn)大的改善。但是氣凝膠保冷材料的出現，對于現有(yǒu)的深冷保冷體(tǐ)系更加是一個質(zhì)的改變；

應用(yòng)優勢

A.氣凝膠氈具(jù)有(yǒu)很(hěn)低的導熱系數，優異的保冷性能(néng)，使保冷層厚度大幅度的減少，并有(yǒu)效降低冷損失，為(wèi)密集型管線(xiàn)排布設計提供了便利；

B.在超低溫下的穩定性優異，即使再-200℃仍可(kě)長(cháng)期保持良好的柔軟性以及保冷性能(néng)，不易造成碎裂；

C.氣凝膠材料在低溫下的防水性能(néng)良好，能(néng)有(yǒu)效抑制結露水滲入金屬管線(xiàn)表面，從而防止管線(xiàn)腐蝕；D.材料切割、施工(gōng)方便、後期維護成本低

應用(yòng)部位

A.氣凝膠氈應用(yòng)于LNG儲運；

B.氣凝膠蜂窩闆應用(yòng)于冷鏈物(wù)流的保溫集裝(zhuāng)箱；

           僅作(zuò)為(wèi)學(xué)習參考，有(yǒu)待不斷完善

2021,10,16 ，行者