发布时间:2023-03-29 点此:19次
气凝胶毡是由气凝胶衍生出来的复合材料,是用来隔热保温的;以纳米二氧化硅气凝胶为主体材料,通过特殊工艺复合而成的柔性保温毡。
优势就是它的导热系数低,是一种绝佳的隔热保温材料 ,具有柔软﹑易裁剪﹑密度小、无机防火、疏水等特性,可替代玻璃纤维制品、石棉保温毡等传统柔性保温材料。
可以以最小的体积达到传统保温材料同样的保温效果,环保节能,被广泛应用。
国内从事最早、规模最大、实力最强的二氧化硅纳米孔超级隔热材料的企业是疏博纳米,是一家集气凝胶及其复合材料的研发、生产和销售于一体的高新技术企业。从气凝胶的原料、粉体、晶体、毡体、再到日用品、工业品、纺织品等多种应用形式,被广泛应用于各行各业中。
【基本概念】气凝胶(aerogel)又称为干凝胶。当凝胶脱去大部分溶剂,使凝胶中液体含量比固体含量少得多,或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体,外表呈固体状,这即为干凝胶,也称为气凝胶。
如明胶、阿拉伯胶、硅胶、毛发、指甲等。
气凝胶也具凝胶的性质,即具膨胀作用、触变作用、离浆作用。【简介】气凝胶是一种固体物质形态,世界上密度最小的固体。密度为3kg/每立方米。一般常见的气凝胶为硅气凝胶,其最早由美国科学工作者Kistler在1931年制得。
气凝胶的种类很多,有硅系,碳系,硫系,金属氧化物系,金属系等等。aerogel是个组合词,此处aero是形容词,表示飞行的,gel显然是凝胶。字面意思是可以飞行的凝胶。
任何物质的gel只要可以经干燥后除去内部溶剂后,又可基本保持其形状不变,且产物高孔隙率、低密度,则皆可以称之为气凝胶。因为密度极低,目前最轻的硅气凝胶仅有0.16毫克每立方厘米,比空气密度略低,所以也被叫做“冻结的烟”或“蓝烟”。由于里面的颗粒非常小(纳米量级),所以可见光经过它时散射较小(瑞利散射),就像阳光经过空气一样。
因此,它也和天空一样看着发蓝(如果里面没有掺杂其它东西),如果对着光看有点发红。(天空是蓝色的,而傍晚的天空是红色的)。由于气凝胶中一般80%以上是空气,所以有非常好的隔热效果,一寸厚的气凝胶相当20至30块普通玻璃的隔热功能。
即使把气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰也会丝毫无损。气凝胶在航天探测上也有多种用途,在俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”的探测器上都有用到这种材料。气凝胶也在粒子物理实验中,使用来作为切连科夫效应的探测器。位在高能加速器研究机构B介子工厂的Belle 实验探测器中一个称为气凝胶切连科夫计数器(Aerogel Cherenkov Counter, ACC) 的粒子鉴别器,就是一个最新的应用实例。
这个探测器利用的气凝胶的介于液体与气体之低折射系数特性,还有其高透光度与固态的性质,优于传统使用低温液体或是高压空气的作法。同时,其轻量的性质也是优点之一。【特性】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。由于它的密度极小,用于航空航天方面非常合适。美宇航局喷气推进实验室,该实验室琼斯博士研制出的新型气凝胶,主要由纯二氧化硅等组成。在制作过程中,液态硅化合物首先与能快速蒸发的液体溶剂混合,形成凝胶,然后将凝胶放在一种类似加压蒸煮器的仪器中干燥,并经过加热和降压,形成多孔海绵状结构。
琼斯博士最终获得的气凝胶中空气比例占到了99.8%。
气凝胶毡(玻璃纤维棉):密度20-50KG/m³,保温和消音不错,防火性能好,缺点:员工易过敏,质脆,接缝处会掉粉,乘客过敏碳纤维棉:密度10KG/m³,保温消音性能中下等,防火性能好,缺点:不容易使用需要打钢钉,材质松散,不能背胶聚酯纤维棉:密度20-70KG/m³,隔热性能不错,消音较差,密度较大,防火性能差,有熔滴岩棉:密度40-140KG/m³,消音隔热性能差,主要用于建筑管道保温,防火能力强,缺点:性能偏低,密度大,会掉渣,人会过敏,价格便宜陶瓷纤维棉:密度96-190KG/m³,隔热消音都不错,密度太大,对人过敏,建筑管道保温三聚氰胺泡沫,又称蜜胺泡沫:是目前常见的保温消音材料,但易吸水受潮霉变,受潮后导热系数和降噪系数等各项性能大幅度下降。三聚氰胺泡沫不耐高低温,高温易熔化,遇火易烧穿,并释放大量烟气,聚酰亚胺泡沫产品:本质阻燃,环保无毒,耐受温度范围宽,导热系数低,耐辐照,耐紫外线,重量轻,不吸水,不掉渣,易加工安装等优异的综合性能,可以在超高温、超低温、高盐雾、强噪声、强腐蚀、强辐射等极端条件下长期使用聚酰亚胺泡沫在各个性能方面均优于市场同类隔热消音材料,并且性能稳定、无粉尘、不掉渣、耐酸耐碱耐油、耐辐照、耐紫外线、使用寿命超长。
气凝胶毡是把二氧化硅气凝胶为主体材料,并复合于增强性纤维中,如玻璃纤维、预氧化纤维,通过特殊工艺合成的柔性保温材料。气凝胶毡是目前约400℃温度区域内导热系数最低的固体绝热材料(400-1000℃高温区的导热系数则大大高于微纳隔热系列)。
气凝胶毡具有柔软﹑易裁剪﹑密度小、无机防火﹑整体疏水、绿色环保等特性,其可替代玻璃纤维制品、石棉保温毡、硅酸盐纤维制品等不环保、保温性能差的传统柔性保温材料。
气凝胶毡主要用于工业管道﹑储罐,工业炉体,电厂,救生舱,军舰舱壁,动车,直埋管道,注塑机,可拆卸式保温套,稠油开采高温蒸汽管道,交通运输,家用电器,钢铁,有色金属,玻璃等领域的保温隔热。当前国内制备气凝胶绝热毡的工艺已趋于完备,能够成功地将这种气凝胶毡产业化的企业为广东埃力生高新科技有限公司 、浙江纳诺科技有限公司、中国航天科工集团、中亨新型材料科技有限公司等。
气凝胶卷毡是由气凝胶组成的毯状超效纳米绝热材料,工作温度-200~600℃,具有非常低的导热率,是一种高效的保温隔热用材料。它的主要性能指标如下:
相比传统的保温隔热材料,效果要好2-5倍左右,比如用硅酸铝针刺毯保温需要50mm厚,但是用气凝胶毡仅需10mm就可以,大大缩减了保温厚度,并且保温效果也大大提升。
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