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较轻的墙体保温材料——气凝胶

1何为气凝胶？

“气凝胶”（aerogel）这词是怎么来的？一般的解释是：aerogel是个组合词，aero表明飞行的，gel乃是疑胶的意味，组合起来的表面意思即是“能够飞行的疑胶”。崇左隔热保温凝胶生产厂家表示，一切物质gel，只需经特殊工艺干躁去掉内部溶剂，也可基本保持其样子不变，且物质高孔隙率、高密度，就能飘浮于空气中，称作气凝胶（aerogel）。

气凝胶是世界密度至少、直径为纳米量级的固态，主要有硅系、碳系、硫系、氢氧化物系、金属系等。至早由美国科学工作者Kistler在1931年制取，近些年才运用超临界技术小规模生产。

气凝胶是一种由胶体粒子或聚合物分子彼此聚结构而成纳米多孔网络架构,并在孔隙中充满汽态分散介质的一种高分散非晶固体材料。气凝胶在微观上有着纳米尺度的均匀度,其孔眼率高达80%-99.8%，孔洞尺寸为1～100nm，比表面达到200～1000m²/g，密度可达3～600kg/m³。

气凝胶是一种三维纳米网络多孔结构，内部99.8%全是汽体。崇左隔热保温凝胶生产厂家表示，将SiO₂气凝胶放到深色眼前会出现蓝色，放到浅色眼前几乎消失不见，它虽然不像玻璃那样透明，却比玻璃更隐型、难以看到。

2气凝胶特性

1）出.色的墙体保温性

气凝胶的传热系数0.012~0.024W/(m·K)，比传统保温材料低2~3个量级，其隔热的原理在于匀称致密的纳米孔及多级分形孔洞微结构能有效阻拦空气对流，减少辐射热和导热：（1）无对流效用：气凝胶气孔为纳米，内部气体丧失自由流动水平；（2）无限多遮挡板效用：纳米气孔，气孔壁无限多，辐射传热降到至低；（3）无限长途径效用：导热顺着气孔壁开展，而纳米气孔壁无限长。

2）同样的保温性能，材料耗量至少

SiO₂气凝胶隔热毡的保温效果是传统材料的2-8倍。以管路为例，直径为150mm管道假如必.须达到同样的保温性能，对应使用的保温材料膨胀珍珠岩、硅酸钙、岩棉、气凝胶毡厚度分别是90mm、76mm、64mm、20mm。

3）坚固耐用

气凝胶使用期限约为传统保温材料的4倍左右。传统保温材料如岩棉、聚氨酯在长期使用中易吸湿，吸湿后因为重力作用造成保温材料遍布不匀，进而影响保温性能和使用期限。气凝胶憎水率达99%之上，长期使用中仍能长期保持的结构和隔热效果。

4）强度低、韧性差

气凝胶存有强度低、韧性差等问题，所以需要根据加上颗粒、纤维等增强体提升强度韧性，还可通过加上碳黑、陶瓷纤维等遮光剂提升挡住辐射能力。崇左隔热保温凝胶生产厂家表示，因而气凝胶产品通常是由气凝胶材料与板材复合制取。依据产品形态可分为气凝胶毡、气凝胶纸、气凝胶布、气凝胶板才、气凝胶粉末、气凝胶浆体、气凝胶涂料等。

4气凝胶的使用

1）航空航天领域运用

和传统绝热材料对比，气凝胶非常绝热材料能用更轻的品质、较小的容积做到等效的隔热效果。飞机发动机的保温材料应用气凝胶既能起到很好的隔热功效，又缓解了发动机重量。

2）工业保温领域应用

工业保温行业，有些特殊部位和环境，受净重、体积和空间的限制，气凝胶非常绝热材料可发挥主.导作用。并且气凝胶的耐热防火特点，在化工行业机器的保温上运用更适合。

3）建筑领域运用

气凝胶以及复合材质包含气凝胶毡/板、气凝胶保温砂浆、气凝胶耐力板，气凝胶隔热涂料等，能够起到优异的节能效果。

4）交通领域运用

气凝胶在交通领域主要应用在车辆防火隔热保温减噪层、大容量电池组防火防水保温盒，危险化学品运输车、液化天然气运输船等特殊运载工具的保温防火层，高铁和地铁车身墙体保温减噪防火层等。

5）环境领域应用

气凝胶以其很大的比表面以及特殊纳米多孔网状结构，使之具有很好的吸咐特性，是活性炭过滤实力的6倍，可广泛应用于污水处理、水体净化和油污吸咐及其VOCs气体吸附，且低碳环保。

6）各个方面运用

气凝胶出.色的隔热性能，可作为鞋底、休闲鞋、服饰的填充层，在较低条件下开展保温。高.端化妆品领域、体育用品行业都将气凝胶用于产品上。

5结语

目前气凝胶以及复合材料的价钱偏贵，气凝胶毡的价钱贴近200元/m²，在建筑节能市场渗透率很低。依据2020年中国气凝胶领域15.9亿元的产值及建筑建造领域约为7%的需要来测算，2020年建材材料用气凝胶的销售额约在1亿左右。通过对建筑外墙保温材料的计算，2020年气凝胶在建筑保温材料的占有率仅是0.02%，假定2025年气凝胶占有率提升到0.12%，那样到2025年中国建筑外墙保温市场对气凝胶需求量为13.7万m³。随着人们对气凝胶的认识，气凝胶技术成熟度的提高，它应用商店会越来越大。

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