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欧宝平台登录:气凝胶:位居science十大新材料之首!
更新日期:2022-04-27 07:10:24 来源:欧宝足球直播 作者:欧宝直播足球直播

  在国际顶级权威学术杂志《科学》第250期中,列出了可以改变世界的十种新材料,而在这些新材料中有一种材料因为其独占多项世界纪录,位居十大新材料之首。这种材料只比等量空气的重量要重一点点,但是却能抵抗1400℃的高温,这比大多数金属熔点都要高,全世界的科学家都为它的这些独特性能所吸引,它的名字就是气凝胶。

  气凝胶是由胶体粒子相互聚结形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。具有低导热系数、低密度、低介电常数、低声阻抗、高孔隙率、高比表面积等特点,在热学、电学、声学、力学、光学等领域显示出优异的性能,在航天、航空、交通、石油、通信、集中供热供冷、建筑、冶金、电子、环保等领域有着广泛而巨大的应用前景。

  SiO2凝胶是迄今为止已实现商业化生产的保温性能最好的材料。SiO2凝胶材料具有低密度、低导热系数的特性,能有效抑制热传导;其平均孔径尺寸50 nm,低于空气分子的平均自由程,能有效抑制空气热对流传热;此外,SiO2凝胶“无穷多”的空隙壁相当于辐射的反射面和折射面,再配合特殊的反射物质可以使热辐射降至最低。综上所述,SiO2凝胶材料能有效抑制热传导、热对流和热辐射这三个方面的共同作用,几乎阻断了热传递的所有途径,是一种具有巨大应用价值的隔热材料。

  气凝胶中一般80%以上是空气,孔洞率高达80-99.8%,气凝胶本体密度可低达3kg/m3,气凝胶毡体成品密度约为200kg/m3有较好的抗拉和抗压强度;

  气凝胶保温材料整体疏水,不易吸水解体,使用寿命可达10年以上,相比传统保温材料寿命提高3-5倍;

  由于SiO2气凝胶具有低密度、高孔隙率以及低热导率等特性,使其能够满足该领域对绝热方面应用的需求。长期以来气凝胶已被广泛应用于国防领域:1997年美国宇航员将气凝胶作为隔热材料率先用在航天领域的火星探测器一探索者号火星车上面;2008年,美国国家航空航天局(NASA)肯尼迪太空中心报道了气凝胶在运载火箭液氢储罐绝热中的应用;我单位已与国内多家单位合作,成功将多款气凝胶产品应用到型号任务上。

  气凝胶毡具有柔韧度高,导热系数低,疏水性能好,易于施工,经久耐用等特性;应用在稠油开采蒸汽管线、石油炼化管道、油田注汽锅炉等设备的保温上,具有很好的效果。

  隔热性能优异,保温层厚度仅为传统材料的五分之一,可大幅度降低热能损耗,降低管道直埋空间;

  在新能源电池领域,因锂电池“热失控”而引发的电动汽车起火和爆炸事故屡见报端。通过在电池组间加装气凝胶隔热层,在电芯出现热失控的情况下可有效抑制热扩散,延缓事故发生。另一方面,气凝胶具有导热系数低、保温效果好、A级防火、质量轻等特点,应用于电池包保温,在保证电池低温环境下的使用性能的同时,能为空间有限的电池包节省更多宝贵空间。

  蒸汽锅炉、高温熔融炉、铝行业加热炉等工业炉体大都使用硅酸铝棉、岩棉、玻璃棉等保温材料,此类材料在500℃时导热系数大都高于0.15W/(m·K),隔热性能差。气凝胶隔热材料,可在不损失隔热效果的基础上降低炉壁厚度,在外观尺寸不变的情况下将炉体的有效容积增大,同时还可以优化炉体的保温隔热层设计,降低能耗。

  气凝胶适用于需要保温隔热的烤箱、烤炉、取暖器、热水器等电器,达到隔热效果的同时显著减少了隔热层的厚度,降低能耗,确保操作环境的安全性。

  气凝胶优异的隔热性能可应用于医药、食品保冷运输、深冷系统装置保冷等;同等保温效果的情况下,降低保温层厚度,节省运输空间。此外随着远洋运输、海上油田的发展,与之配套的海上钻井平台、石油运输船、液化天然气(LNG)船、液化石油气(LPG)船等发展迅速。这些特种船舶对于隔热保温和防火分隔提出了更高的要求,也成为气凝胶材料新的应用平台。

  气凝胶可应用于建筑外墙保温、内墙保温、楼面和屋顶保温,因其具有低导热系数、A级防火性能、强疏水性等特点可完美解决建筑保温方面所有问题;此外,使用气凝胶做建筑保温材料,可有效降低保温层厚度,提高房屋空间利用率,为安全、低碳、节能建筑带来可能性。

  气凝胶可应用于冲锋衣、登山衣、保暖手套、保暖鞋和鞋垫、帽子、马甲、睡袋、帐篷、蒙古包等,因其具有低导热系数、质轻、透气、疏水等特点,可提供高效的保温性能。同时,可用于制作防火服、防火帘、防火毯等,为人员和工业安全提供保障。

  巩义市泛锐熠辉复合材料有限公司(简称泛锐熠辉)于2015年11月成立,是河南泛锐复合材料研究院有限公司(简称泛锐研究院)建立并控股的示范性新材料企业,位于巩义市军民融合产业园,占地50亩,是一家专注于新型复合材料的研发、生产、销售及技术服务的高新技术企业。目前,公司拥有河南省新型研发机构、河南省热防护及热结构复合材料工程技术研究中心、河南省轻质复合材料工程研究中心,郑州市陶瓷基复合材料工程技术研究中心、郑州市企业技术中心、郑州市级博士后创新实践基地,并荣获“河南省退役军人就业创业示范企业”、“郑州市专精特新企业”、“巩义市军民融合先进企业”和“巩义市扶优扶强三十强”等荣誉称号。

  泛锐熠辉于2017年被认定为“国家高新技术企业”、“国家科技型中小企业”,是第一批入选河南省“民参军”产品名录的企业,且已取得“军工三证”,先后完成了GJB900C-2017质量体系认证、ISO9001质量管理体系认证、ISO14001环境体系认证、ISO45001职业健康体系认证、IATF16949质量体系认证、CNAS认证、两化融合贯标和知识产权贯标。

  泛锐熠辉自成立以来,已申请专利194项,授权66项,已承担国家重大专项、国家自然基金、国家重点实验室项目、河南省重大专项、河南省科技攻关项目、郑州市重大专项等科研任务10余项,是航天科技、航天科工、航空工业、中海油、中国船舶、中国兵器、中核集团、中国电子、比亚迪、宇通客车等的合格供应商,其中,2018年“CVD-SiC涂层材料在半导体行业应用技术攻关”项目入选河南省第一批国防科技工业关键核心技术“卡脖子”问题攻关重点项目,2019年公司气凝胶项目获批郑州市重大科技创新专项,并入选2020年河南省重大科技专项。

  公司已建成年产2万立方的民用气凝胶复合材料生产线,产品广泛应用于新能源电池、新能源汽车、5G基站、航空航天、石油化工、电力冶金、船舶车辆、精密仪器、建筑节能等领域,公司持续拓展气凝胶复合材料的应用,推动相关领域在节能降耗、绿色环保等方向上的新发展。

  公司已建成碳陶复合材料中试线、CVD-SiC涂层试验线、浮力材料试验线和热管理分析检测中心,可满足军工项目研发、批量产品供应需求。碳陶复合材料及涂层制品主要应用于航空航天发动机喷管、燃烧室、喉衬、涡轮叶片等热端部件,空天飞行器热防护部件,飞机和地面交通刹车制动系统,核反应堆包壳等;浮力材料产品已形成系列化,覆盖全海深,已应用于导弹发射筒、“勇士号”、吸波飞机、深海某型号升力翼等;产品质量及研发能力已达到国内一流水平,成功将泛锐的复合材料产品应用到了我国的固体火箭、载人潜水器、航空母舰等大国重器上。返回搜狐,查看更多

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