科學家聲稱,氣凝膠的基本制備原理是除去凝膠中的溶劑,讓其保留完整的骨架。在以往制備氣凝膠的案例中,科學家主要采用溶膠—凝膠法和模板導向法。前者可以批量合成,但是可控性差;后者能產生有序的結構,但依賴于模板的精細結構和尺寸,難以大量制備。高超課題組另辟蹊徑,探索出無模板冷凍干燥法:將溶解了石墨烯和碳納米管的水溶液在低溫下凍干,便獲得了“碳海綿”,并且可以任意調節形狀,令生產過程更加便捷,也使這種超輕材料的大規模制造和應用成為可能。輕的氣凝膠只有0.16毫克每立方厘米。江蘇耐腐蝕氣凝膠
氣凝膠的制備通常由溶膠凝膠過程和超臨界干燥處理構成。在溶膠凝膠過程中,通過控制溶液的水解和縮聚反應條件,在溶體內形成不同結構的納米團簇,團簇之間的相互粘連形成凝膠體,而在凝膠體的固態骨架周圍則充滿化學反應后剩余的液態試劑。為了防止凝膠干燥過程中微孔洞內的表面張力導致材料結構的破壞,采用超臨界干燥工藝處理,把凝膠置于壓力容器中加溫升壓,使凝膠內的液體發生相變成超臨界態的流體,氣液界面消失,表面張力不復存在,此時將這種超臨界流體從壓力容器中釋放,即可得到多孔、無序、具有納米量級連續網絡結構的低密度氣凝膠材料。江西實用氣凝膠聯系方式天陽氣凝膠絕熱板環保無毒。
供熱管道在把熱量從熱源輸送到各用戶用熱系統的過程中,由于管道內熱媒的溫度高于周圍環境溫度,供熱管道沿途都有一定熱損失,因此,保溫工作對保證供熱質量,節能減排都有很大意義。氣凝膠直埋保溫管適合輸送在-250℃—750℃范圍內的各種介質的保溫保冷工程。氣凝膠以它突出的優點有很多的應用,應用于城市集中供熱、暖室、冷庫、煤礦、石油管道港口、化工、天然氣管道、電力直埋、中央空調管道保溫、電纜穿線管、蒸汽保溫管道等行業的保溫保冷工程。
氣凝膠是處于成長期的新材料,綜合估算氣凝膠是一個百億美元空間的新材料賽道:能化領域是目前主要應用市場,油氣管道、工業保溫為主;建筑建材賽道大,將成為第二大應用場景,預計潛在市場空間超20億美元;新能源車應用將成為氣凝膠在交通領域的主要增長引擎,氣凝膠高溫耐受性能有望解決三元電池安全痛點,意義非凡,預測2025年全球新能車電池用氣凝膠空間達百億人民幣規模。此外,氣凝膠性質很好,長期以來受制于技術和成本沒有普及,替代同類材料的市場空間巨大,技術護城河高,對于已經掌握關鍵技術、設備、原料等的企業,極有可能帶來產業鏈成本下降、終端市場的普及。在25℃室溫下,上海天陽氣凝膠氈的導熱系數約為0.018W/m·K。
氣凝膠保溫氈可以用于稠油高溫注汽開采管道保溫和煉化裝置介質管線的保溫,介質溫度在200℃~600℃之間。輕薄的氣凝膠制品可有效減少外保溫層用量,且其具有很好的憎水性,憎水率達到99.6%且PH值為中性,不會腐蝕保溫管道,從而延長施工對象使用壽命,并降低后期維護費用。同樣的保溫效果,使用氣凝膠保溫氈可有效減少施工對象的體積,從而顯著提高管道的排布率。現在的工業輸送供熱管道,管道內溫度從幾十度至600度都有。目前使用極多的傳統保溫材料有硅酸鋁、玻璃棉,巖棉等。但是由于這些材料吸水比較嚴重,吸水后保溫層會下沉,從而導致保溫效果的下降。天陽氣凝膠絕熱板持久耐熱。浙江環保材料氣凝膠
氣凝膠材料很好的熱阻性能,防燙保護功能。江蘇耐腐蝕氣凝膠
氣凝膠材料的低成本大規模生產,進一步利用制成氣凝膠氈、氣凝膠板、氣凝膠玻璃、氣凝膠涂料等,可以作為絕熱材料、隔聲材料、吸附劑、干燥介質、催化劑載體等進行應用。其中,氣凝膠氈、板可以用于建筑保溫、管道及設備保溫等,深入開發這些保溫材料可以進一步豐富市場中保溫材料的種類,具有更加多樣的應用范圍,具有很好的市場前景。高熱阻、阻燃的氣凝膠材料豐富了保溫隔熱材料市場,提高建筑的保溫性能和節能特性,避免了能源資源的浪費,氣凝膠的阻燃特性也提高了住戶的安全保障。輕質保溫的氣凝膠材料制品將突破目前建筑保溫材料自身發展的瓶頸,有效推動住宅產業化、建筑節能及其評價等產業的發展,可有效提高節能環保功能,積極促進我國建筑節能產業的綠色發展。江蘇耐腐蝕氣凝膠