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  气凝胶介绍:
  气凝胶是由胶体粒子相互聚结构成纳米多孔网络结构,并在孔隙中充满气态分散介质的
  一种高分散固态材料。其孔隙率可达80~99.8℅,孔洞尺寸一般在1~70nm之间,其密度最轻仅为空气密度的2.75倍,是当今世界上密度最小的固体,因此也叫做"蓝烟"或被"冻结的烟"。气凝胶非常坚固耐用,可以承受相当于自身质量几千倍的压力。
  气凝胶具有低导热系数、耐温高、阻燃、低折射率、低弹性模量、低密度、低声阻抗等优良性能。此外,气凝胶还能吸收像原油一样的污染物,被科学家们描述为"终极海绵"。在航空、航天、国防、通讯、医用、电子冶金、太阳能、建筑、声学、高温隔音、超级储能器件、环保以及化工等许多领域蕴藏着非常广泛的应用前景。
  气凝胶特性
  1:隔热性
  SiO2气凝胶材料具有极低的导热系数,可达到0.013-0.019W/﹙m·k﹚,低于静态空气﹙0.024W/﹙m·k﹚﹚的导热系数。即使在800℃的高温下其导热系数才为0.043W/﹙m·k﹚高温下不分解,无有害气体放出,属于绿色环保型材料。SiO2气凝胶与各种耐热纤维复合后,制成各种形式的保温材料,可广泛应用于工业﹑建筑﹑管道﹑汽车﹑航天等领域。
  2﹒隔音性
  由于SiO2气凝胶的低声速特性,它还是一种理想的声学延迟或高温隔音材料。该材料的声阻抗可变范围较大﹙103-107㎏/m2·s﹚,是一种较理想的超声探测器的声阻耦合材料。
  3.非线性光学性质
  由于硅气凝胶的纳米网络内形成量子点结构,化学气相渗透法Si及渗透法掺C60的结果表明,掺杂剂是以纳米晶粒的形式存在,并观察到很强的可见光发射,为多孔硅的量子限制效应发光提供了有力证据。利用硅气凝胶的结构以C60的非线性效应,可进一步研制新型激光防护镜。
  4.过滤与催化性质
  纳米结构的气凝胶还可以作为新型气体过滤材料。与其它材料不同的是该材料孔洞大小分布均匀,气孔率高,是一种高效气体过滤材料。由于该材料特别大的比表面积,气凝胶在作为新型催化剂或催化剂的载体方面亦有广阔的应用前景。
  5.折射率可调性
  SiO2气凝胶的折射率接近1,而且对红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,并阻隔其中的红外光部分,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得到应用。
  产品优势
  保温绝热
  保温效果为传统材料的3~6倍,保温后热损失小,空间利用率低,高温下性能优势更加明显。
  持久耐热
  气凝胶独有三维网络结构避免了其它保温材料在长期高温或收到震动而产生烧结变形,颗粒堆积保温性能急剧下降的现象。
  抗拉抗裂
  较好的柔性与抗拉强度,可抵抗施工时的拉伸和冷热交替时线性收缩带来的内应力。
  环保防腐
  产品主要成分为二氧化硅,纯无机,不含对人体有害的物质。
  隔声抗震
  对设备进行保温的同时,还可以起到吸声降噪﹑缓冲震动等功能,提高环境质量,保护设备。
  便于施工
  产品密度180±20㎏/m?,轻巧方便,易于切割,施工效率高。
  应用领域
  1.工业管道保温(油气管道保温,供热蒸汽保温)
  在石化行业、化工行业、冶金和供热行业中,
  管道、炉窑及其他热工设备普遍存在'用纳米
  气凝胶及其复合材料替代传统的保温材料对它
  们进行保温'可以大大减少热能损失'提高热
  能利用率'延长保温管有效使用寿命'降低后
  期维护费用。
  2.低温超低温设备及其低温管线保冷
  低温、超低温管道涉及到的温度大都在-40-200℃。
  纳米气凝胶保冷效果优异,常温热导仅0.016w/mk,
  超低温时热导率<0.01w/mk,所需保冷层厚度大大减小,有效降低冷损失,为密集型管线排布设计提供优化。纳米气凝胶材料在低温下防水性能好,有效抑制水渗入金属管线表面。防止管线腐腐蚀。防止保温材料因渗水而导致保温效果下降,纳米气凝胶材料为无机材料,主要成分sio2,不含胶黏剂,性能稳定,安全防火,使用寿命更长,材料切割、施工方便,维护成本低。
  3.海油管道(Pipe-in-pipe结构)
  深水和超深水领域勘探作业对于保温材料的耐高温性能、导热性能以及保温管道系统的总传热系数指标提出了更高的要求。气凝胶作为一种新型保温材料,因其极低的导热系数,较强的防水性能以及优良的耐高温能力,已逐渐开始应用在超高温海洋管道工程中。可以看出,气凝胶保温材料因其良好的保温性能在超高温高压海洋管道中以及边际油田的开发中将有更加广泛的应用前景。
  4.交通领域
  气凝胶材料为火车、卡车、汽车,工程车辆,冷藏车、轮船、潜艇,飞机和太空飞船提供了完美的热屏蔽方案,以很少的数量就能达到和传统材料相同甚至更好的保温效果。用于发动机室隔热,防火门和车体的整体保温。
  轨道客车保温材料具有吸声、隔热等多重功能,主要用于发动机隔热和车辆整体保温。冬天,保温材料可以保证车厢内温度维持稳定,阻止空调热气向外散失。夏天,保温材料可以隔离太阳热辐射和外部高温的影响,提高空调制冷效果。保温材料可以降低轨道客车因维持车内温度稳定而产生的能量消耗,帮助客车节能减排。
  5.炉体隔热保温
  炉体大都是存在保温层厚度太厚或保温后的表面温度及热损等方面达不到使用要求等问题。这些炉体大都使用硅酸铝棉、岩棉、玻璃棉等无机类保温材料,这些材料在500℃时导热系数大都已经高于0.15W/m.k。气凝胶材料在高温下的隔热效果相对传统材料会更加明显,可大大减低损失,500℃导热系数只有0.035W/m.k,有效降低保温层厚度,从而扩大内部使用空间,采用气凝胶材料可以大大提高锅炉的温控性。
  6.太阳能热水器
  太阳能热水器及其他集热装置的高效保温成了能否进一步提高太阳能装置的能源利用率和进一步提高其实用性的关键因素。将纳米孔超级绝热材料应用于热水器的储水箱、管道和集热器,将比现有太阳能热水器的集热效率提高1倍以上,而热损失下降到现有水平的30%以上。
  7.建筑领域应用
  气凝胶隔热材料凭借极低的导热系数,有效切断建筑物与外界的传热途径。该材料具有热阻高、传热系数低、高效防火、大幅降低保温层厚度,使用寿命长等优点。该材料可以结合相关的应用方案应用在建筑内墙区域,而且该材料无机环保,是建筑保温应用的最佳选择。
  主要性能优势
  1.无机组成为建筑物提供防火、保温双重保障。
  2.A1级防火,导热系数低至0.018W/M.K,高温灼烧下不释放任何有害物质。
  3.隔热保温性能优越,大幅度低取暖和制冷能耗。
  4.隔音性能好,有效阻隔外界噪音。
  5.材料整体憎水,施工方便,使用寿命长。
  8.家电行业:电热炉,烤箱,电取暖器等。
  用气凝胶作为保温可以防止热量流失,有明显的节约能源的作用,以气凝胶为夹层的窗玻璃的热损失率比目前最好的窗系[氢气充填并用低发射率的铟氧化物或银涂层】还要减少三分之二。如果将气凝胶玻璃用于高层建筑取代一般幕墙玻璃,将大大减轻建筑物自重,并能起到防火作用。
  ∝╬══→帅姐姐2016-04-1508:56:22
  9.机械行业
  高温机械部件,保温操作平台等。
  10.消防行业
  防火柜、防火门、防火毯、防火服等。
  11.日用品领域保温
  气凝胶复合材料以其绝佳的保温性能广泛应用在睡袋,登山鞋,耐寒帐篷,防护服等日用品上,相对于其他的材料来说具有最高的保温性能,而且更少的厚度和重量使其可以具有更多的潮流与设计的方案,优越的灵活性和疏水性,在被压着的时候仍然具有很好的热力性能。
  12.气体或者液体吸附
  在催化剂以及催化载体方面的应用
  气凝胶是一种由超微粒子组成的固体材料,具有小粒径、高比表面积和低密度等特点,使SIO2气凝胶催化剂的活性和选择性远远高于常规催化剂,而且它还可以有效减少副反应的发生。气凝胶因其高的孔隙率、比表面积和开放的织态结构,在催化剂和催化载体方面具有潜在的应用价值,但因小的热导率和低的渗透性影响了气凝胶在催化反应中的传热和传质,使其应用受到限制。
  气凝胶还可以用作吸附材料,不仅吸附CO2气体,还吸附一些化学有毒蒸汽,吸附炸药废水等。
  该系列产品密度低、比表面积大、孔隙率高、具有导热系数低、隔热性能好、吸附性能强、绿色环保、阻燃、无毒、无腐蚀等优异性能,可广泛应用于空气
  净化、绝热保温、水处理{比如气凝胶粉体}等功能结构夹层或填充层。
  13.矿用救生舱隔热最佳选择
  矿井内的空间及其有限,为保证被困旷工的生存空间及生存条件,对救生舱保温材料的绝热性能、耐温性能、防腐、强度、耐老化等各项性能有着极高要求。
  以A类救生舱为例,要求人均占有容积不小于1M3;瞬时耐温能力{在瞬时环境温度1200℃下{≤0.2S};额定防护时间内持续环境温度55℃条件下,舱内96h温度不高于33℃±2℃。因此,有着超低导热系数、超低厚度、耐高温、耐腐蚀、防爆抗冲击等优异性能的气凝胶绝热毯是矿用救生舱最佳绝热材料。
  14.在电化学方面的应用
  在电学性质方面,由于其具有低介电常数、高比表面积、高介电强度等特点,气凝胶有非常优越的表现。尤其是有机气凝胶和金属氧化物气凝胶,是非常优异的介电体,可用作高压绝缘材料,高速或超速集成电路的衬底材料,真空电极的隔离介质以及超级电容器。另外一个重要应用是利用碳气凝胶的导电性作为理想的高效的超电容器和电容消离子过程的电极材料;而有些金属氧化物气凝胶则显示出优越的超导性、热电性和压电性。
  15.储氢材料
  氢能具有很高的热值,燃烧释能后的产物是水,对环境无污染,此外,氢能为可再生能源。美国LawrencnLivermore国家实验室和伊利诺斯大学研究表明:炭气凝胶具有高比表面积、低密度、连续的网络结构且孔洞尺寸很小又与外界相通,具有优良的吸、放氢性能。美国能源部于2005年专门设立了机构,研究掺杂金属的炭气凝胶贮氢,并给予财政资助。
  16.纳米气凝胶透明隔热涂料
  用稳定剂爱利索TMRM-825对SIO2气凝胶进行改性并制备成浆料,以水性丙烯酸树脂为成膜物,在助剂的配合下制得水性纳米透明隔热涂料。实验结果表明,用稳定剂对SIO2气凝胶进行改性,能够实现纳米颗粒的均匀分散。玻璃涂覆膜厚为20-25UM时,涂膜有良好的机械性能,可见光透过率大于89%,透明性好,同时有较好的隔热效果。
  案例介绍
  工程案例1
  中石化某注汽锅炉改造
  案例介绍
  注汽炉膛内火焰最高温度800℃,炉膛内原保温陶瓷纤维模块﹑硅酸铝耐火纤维毯,原保温厚度为180mm,炉膛外表温度要求≤60℃
  方案:
  最高温度为800℃,推荐采用层气凝胶纤维毯,衬里总保温厚度为68mm。炉体外壳表面平均温度降低了10℃,相对原方案节能比率21.1%
  工程案例2
  中石油某稠油开采蒸汽管线保温改造
  案例介绍
  稠油采油厂320℃注气管网保温
  方案:
  2层6mm纳米气凝胶+100mm普通保温材料复合保温,降低热损30%左右,使用寿命延长3倍。
  工程案例3
  热力管网符合管道
  案例介绍
  北京某地沟用热力管网温度为150℃,规格DN800管径。
  方案:
  先在介质管上包裹纳米气凝胶做保温,然后用聚氨酯发泡做成复合保温管。管线整体节能30%左右,不仅起到了防火、防水的作用,保温层厚度大大减小,扩大了管廊的有效使用空间。
  工程案例4
  蒸汽管网
  案例介绍
  浙江某热力公司管网温度300℃规格DN300-DN400管径
  方案:
  采用气凝胶复合玻璃棉保温方案后,管线整体节能在20%左右,由于保温层厚度的减小整体管径也随之减小,减少了运输成本、外套钢管的焊接成本、土方挖掘成本。
 

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