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欧宝平台登录:气凝胶粉体、气凝胶浆料和气凝胶涂料的性能及应用
更新日期:2022-07-10 20:35:56 来源:欧宝足球直播 作者:欧宝直播足球直播

  随着全球经济的增长,世界范围内的能源消耗也日益加剧,节能已成为当今社会重点关注的问题之一;降低能耗,减少环境污染,在经济社会发展中也显得尤为重要。我国保温隔热材料行业经过近20年的发展,已形成以保温棉、膨胀珍珠岩、泡沫塑料、耐火纤维、硅酸钙绝热制品等为主的保温产业,但是该系列绝热产品存在以下一种或多种问题,如:易燃、不防水、体积较大、有刺鼻气味、耐酸性差、柔软性差、老化后有碎屑掉落、抗拉性差、支撑性弱、不可受压、易刺穿、寿命短等缺点。但是随着低碳经济、绿色环保意识的觉醒以及人们对居住和工作环境的要求不断提高,而传统保温材料又不能很好的满足市场需求,这就催生出对既绿色环保又高效绝热材料的需求,而气凝胶材料刚好可以满足这一苛刻的市场需求。中凝科技生产的气凝胶粉体、气凝胶浆料和气凝胶涂料的性能性能优良及可应用于不同领域。

  气凝胶(aerogel)是一种纳米多孔网状结构的固体材料,也是目前已知世界上最好的固体保温材料(导热系数低至0.013W/m·k),1931年由美国Kistler.S.发明,因轻若薄雾颜色泛蓝,又被称为“蓝烟”、“冻结的烟”,创下15项吉尼斯纪录,与石墨烯、富勒烯等被共誉为改变世界的十大新材料之一,也是世界上最轻的固体材料,在热学、光学、电学、力学、声学等领域具备突出性能,列入20世纪90年代以来10大热门科学技术之一,是具有巨大应用价值的军民两用技术。

  气凝胶为什么被称为世界上最好的固体隔热材料呢?在回答这个问题之前,我们先了解一下热的三种传输方式:

  热从物体温度较高的一部分沿着物体传到温度较低的部分的方式叫做热传导。这是固体中热传递的主要方式。在气体或液体中,热传导过程往往和对流同时发生。

  靠气体或液体的流动来传热的方式叫做对流。对流是液体和气体中热传递的主要方式,气体的对流现象比液体明显。

  物体因自身的温度而向外发射能量,这种热传递的方式叫做热辐射。热辐射是远距离传热的主要方式,如太阳的热量就是以热辐射的形式经过宇宙空间再传给地球的。

  中凝科技研发团队经过多年的精心研究,研发出了不同系列的气凝胶制品包括,气凝胶毡AG-F系列、气凝胶粉体AG-D系列、气凝胶浆料AG-Paste系列、气凝胶涂料AG-C系列、气凝胶布AG-T系列、气凝胶超薄毡AG-ST系列,均可从根本上切断热传递的三种途径,从而达到高效隔热的效果,其隔热原理如下:

  因为固体导热能力的大小,从隔热材料的角度来说,仅跟材料本身固有的导热系数以及材料的密度有关。所以中凝科技从降低密度方面入手,研制的AG-D纳米气凝胶材料的密度极低,孔隙率占到了整体积的90%以上,进而显著降低了固体热传导。

  然而,因为大部分隔热材料均含有大量的孔隙,因此孔隙内部所含气体的对流导热,成为一个关键导热途径。经过特殊工艺制得的AG-D气凝胶材料,其中孔隙的平均直径仅为20纳米,约为头发直径的千分之一,而空气分子的平均自由程为70纳米左右。在如此之小的空隙中,空气几乎无法流动,从而抑制了空气的对流导热。

  此外,由于大量纳米级微小孔洞的存在,本材料几乎具有无限多的孔壁,而这些孔壁均可视为辐射的反射面和折射面。一毫米厚度的本材料就含有上万层的反射面和折射面,很好地阻隔了辐射导热。

  以上就是气凝胶之所以被称为世界最好固体隔热材料的隔热原理分析。中凝科技在气凝胶材料的基础上,研发生产出系列的气凝胶复合制品:AG-F650气凝胶绝热毡,AG-T气凝胶布,AG-ST气凝胶超薄毡,AG-Paste气凝胶浆料,AG-C气凝胶涂料等产品。以下简单介绍中凝科技AG-Paste气凝胶浆料和AG-C气凝胶涂料的区别和具体应用。

  中凝科技AG-Paste气凝胶水性浆料是将气凝胶粉体均匀分散入水性浆料体系内,形成气凝胶膏状浆料,当浆料中的水挥发后,剩余的全部成分都是可以起到疏水、隔热作用的气凝胶。该浆料的气凝胶添加量容易控制,包装和运输方便,且可以避免粉体添加时的粉尘污染。

  中凝科技AG-C气凝胶绝热涂料是将具有疏水绝热的气凝胶均匀分散加入水性涂料体系,使厚质涂层在原有性能基础上兼具高效隔热的性能,通过涂料施工后,涂料交联成膜的机理,使干燥后的涂层具备优异的绝热性能。

  中空玻化微珠作为常见的绝热填料加入涂料体系能起到明显的隔热效果,但是在150℃以上高温条件下中空微珠材料的导热系数会陡然升高、绝热性能大幅度下降;而气凝胶绝热涂料在150℃以上高温的导热系数上升斜率很小,绝热效果远优于中空微珠材料。研究人员分别以空心微珠、气凝胶为隔热填料,添加到丙烯酸酯白色外墙涂料中制成隔热涂料,通过自制的测量装置测得气凝胶隔热涂料隔热性能明显优于空心微珠隔热涂料。

  1、AG-C气凝胶涂料绝热性能优良:用7mm气凝胶绝热涂层可以将350℃的热源温度降到105℃、300℃的热源温度降到95℃,综合测算材料常温下导热系数0.028 W/m·K 。并且同等保温效果厚度只有传统材料的1/5至1/3。

  2、AG-C气凝胶涂料性能稳定:气凝胶本身固有的纳米三维网络结构使其在整个使用周期导热系数几乎没有变化。

  3、AG-C气凝胶涂料环保无毒害:中凝科技AG-C气凝胶隔热涂料经过权威机构环保检测,无重金属、甲醛等有害物质。

  4、AG-C气凝胶涂料A级防火:AG-C气凝胶绝热涂料涂层本身不燃,具有一定的阻燃性能,更安全。燃烧性能为A1级,为完全不燃性材料,解决了保温与防火无法共存的矛盾。

  5、AG-C气凝胶涂料施工便捷:施工周期短、方便快捷,可近距离无气高压喷涂或刮抹施工,比传统保温隔热材料施工节约时间,工期大大缩短,间接减少了资金成本,现场施工监管方便,易于修补,后期维护简单方便。

  中凝科技AG-C气凝胶隔热涂料主要应用于建筑、交通、海上钻井平台、化工储罐、石油管道等方面的隔热保温。AG-C气凝胶涂料刷在建筑表面,能够提高建筑结构隔热效果,从而达到降低空调制冷能耗、节约能源的目的。气凝胶涂料不仅可以应用在外墙体的保温中,还可以应用在建筑内墙保温和建筑顶部保温和建筑底部保温。2010 年上海世博会零碳馆及万科实验楼应用了该种涂料,表明这种涂料具有突出的节能效果。在工业管道上配合气凝胶毡AG-F650的使用,平均每公里的高温蒸汽管道在使用中仅能耗一项就可以带来250万美元的节省,而在供热管道保温材料改造中,理想情况下一年左右即可以节省下改造投入的成本。

  中凝科技正在努力将保温隔热材料向高科技、轻质化、节能化发展,为建设资源节约型、环境友好型社会提供有利的产品支持。

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