纳米气凝胶简介

一、纳米气凝胶的由来

      纳米气凝胶 早由美国科学工作者Kistler在1931年因与其友打赌制得，纳米气凝胶为世界上已知固体材料密度 小的材料之一，具有隔热、耐火耐高温、 保温、隔音、降噪、强力吸油等功能，然而问世至今未能很好将这个超级材料进行产业化应用。

纳米气凝胶研发生产工艺

     纳米气凝胶突破了传统制备的工艺，采用材料成本低廉且无毒环保，产品可降解，生产过程工艺采用常温常压技术，安全能耗低。目前生产的新型SKLESFLEX纳米气凝胶在航天航空外层隔热，舰船降噪保温隔热以及物流冷链保温、 保温隔热降噪、 低温储存、建筑外墙保温隔热、电器设备保温等领域，均有应用方案并计划很快产业化。采用新型纳米气凝胶作为保温隔热的材料，能降低设备运作30%—40%的工作能效，大规模生产应用，将引发机械设备造业和墙体保温隔热行业的新革命，未来使用前景无限。

  三、纳米气凝胶的性能特点

1纳米气凝胶材料导热系数低保冷效果为传统材料的2～5倍， 节能，保冷性能优越；

2-使用SKLSESFLEX纳米气凝胶极低的厚度即可达到传统材料相同的保温保冷效果，冷热损失更小，空间利用率更高。

3纳米气凝胶材料尺寸稳定性 ，纳米级特殊结构可抵抗管道伸缩带来的内应力，无需设置伸缩缝。

4纳米气凝胶具有较好的柔性与抗压、抗拉性能，可抵抗施工时的拉伸和受冷时线性收缩带来的内应力，抗拉、抗压、抗裂性能优异。

5纳米气凝胶材料可以起到吸音降噪、缓冲震动的作用，提高环境质量，保护设备，吸音抗震降噪效果显著。

6纳米气凝胶不含对人体有害物质，废弃物可通过填埋处理，安全绿色环保。

7X纳米气凝胶更小的总重及保温体积可大幅降低运输及仓储费用，大大节省运输仓储的成本。

8纳米气凝胶产品密度200±20kg/m3， 轻巧方便，易于切割，施工效率高，降低施工成本。

总结：纳米气凝胶具有导热系数低（常温下为0.013-0.018W/m-k），密度小，抗高压， 憎水性能优越，柔韧性好的特点，同时纳米气凝胶还具备优良的隔音减震性能，可应用于零件200摄氏度的深冷领域。保冷隔热效果是传统材料的3-5倍，使用厚度低，节省使用空间。纳米气凝胶在高温管道如石油管线，设备管道耐高温隔热方面，产品性能更为突出，极低的导热系数和突出的耐火耐高温性能，在管道保温使用中可大大降低使用保温层的厚度，节约空间，纳米气凝胶相比传统材料使用厚度降低60%，性能更为优越；中央空调体系使用时，纳米气凝胶的厚度小，裁剪灵活，可大大降低施工成本，保温隔热效果尤为突出；在外墙保温施工中，纳米气凝胶施工灵活方便，易裁剪大大降低施工难度，减少施工使用的综合成本。

纳米气凝胶应用范围领域

  纳米气凝胶又被叫作“固体烟”或“蓝烟”，是世界上已知的 轻的固体材料，更是迄今为止隔热保温性能 的材料，纳米气凝胶因其具有纳米孔网络结构，导热系数极低，高等表面积低介电常数，在石油冶炼、建筑建材、化工冶金、航空航天、中央空调、建筑外墙保温等领域有着巨大的应用前景，被称之为“改变世界的神奇材料”。

随着人民生活水平的提高，科技的创新，加上环保理念的增强，传统的保温材料难以满足人们对于管道保温，建筑保温的需求，正式在这个大环境下，人们越来越多的开始关注新型保温建材，今天就给大家介绍一下纳米气凝胶保温材料。

纳米气凝胶保温材料在国内推向市场没有几年的时间，但是他的发展还是比较迅速的。主要是起能够达到A1级别防火标准，与传统的保温材料相比具有导热系数更低的优点，这就意味着达到同等的保温效果，使用纳米气凝胶保温材料厚度会更薄，更加的轻便，不至于臃肿。

纳米气凝胶保温材料应用的领域也是十分的广泛，火箭发射的隔热层，舰船降噪保温，核电行业保温，超低温设备低温保冷，消防装备等等。纳米气凝胶保温材料，起初只应用于高 领域，主要是由于其产量低，价格比较昂贵的缘故。随着科技发展，产量的提高，价格会明显的下降。会涉及到更多的领域，也会逐渐淘汰对环境有污染的保温材料。进而会在保温领域会占领更多的市场份额。

我公司早在2005年便关注纳米绝热技术的发展，是国内 批研发、生产与纳米绝热技术相关产品的公司。同时，国内知名高校争相与签订战略合作协议，建立二氧化硅气凝胶“产，学，研”平台。目前卓尔气凝胶主要拳头产品有纳米气凝胶毡，已和国内电力行业，石油行业，化工行业保持长期的战略合作关系

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**的固体绝热系数（400-1000℃高温区的导热系数则大大高于微纳隔热系列）。

 气凝胶与传统材料的对比

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、 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。

气凝胶优点

1、优异的隔热效果

气凝胶毡的隔热效果是传统隔热材料2-5倍，根据阿伦尼乌斯实验测定的理论使用年限为20年。几乎与建筑物同寿命。

 2、减少保温层厚度

气凝胶毡取得同等隔热效果，厚度仅为传统材料的几分之一。保温后热损失小，空间利用率高。且在高温下，以上性能优势更为明显。

 3、憎水性和防火性

气凝胶毡**憎水，可有效防止水分进入管道、设备内部。同时具有建筑A1级防火性能，且气凝胶独具的三维网络结构避免了其他保温材料在长期高温使用中烧结变形、沉降等保温效果明显下降的现象。

 4、施工方便

气凝胶毡质轻，容易裁剪、缝制以适应各种不同形状的管道、设备保温，且安装所需时间及人力更少。

 5、节省运输费用

更小的包裹体积及更轻的重量可大大降低保温材料的运输成本。

纳米气凝胶在航天，国防，通讯，医用，石油，化工，矿产，轨道交通，船舶，新能源，核电，建筑以及环保等许多领域获得广泛应用。二氧化硅气凝胶是迄今为止保温性能**的材料，其孔径尺寸低于常压下空气分子平均自由程，因此在气凝胶孔隙中空气分子近似静止，从而避免了空气的对流传热，而气凝胶极低的体积密度及纳米网络结构的弯曲路径也组织了气态和固态热传导，趋于“无穷多”的孔隙壁可以使热 降至**。这三方面共同作用，几乎阻断了热传递的所有途径，是气凝胶达到其它材料无法比拟的绝热效果

气凝胶曾被誉为改变世界的新材料，在航空航天、国防等高技术领域及建筑、工业管道保温等民用领域都有极其广泛的应用前景。从结构上看，气凝胶是由零维的量子点、一维的纳米线或者二维的纳米片等低维纳米结构经三维组装而成的超轻多孔纳米材料。低维纳米结构的各种变量，如几何形状、尺寸、密度、表面形貌、化学属性等参数，都会对 终获得的气凝胶性能产生重要影响。迄今为止，已有多种低维纳米结构组装成功能各异的气凝胶，但这些纳米结构单元的尺寸均在100纳米以下，甚至仅仅为几个纳米。对于结构单元的尺寸大于100纳米（即亚微米级）的气凝胶的制备挑战巨大，这主要是由两方面原因造成的：一是气凝胶结构单元的尺寸越大，其比表面积越小（两者成反比关系）。对于亚微米级的结构单元，无论其为无机物（密度较高）还是有机物（密度较低），获得的气凝胶的比表面积都非常小，因而失去了气凝胶比表面积大这一优异特征；二是无论纳米级结构单元之间的连接是物理作用或者化学键合，随着结构单元尺寸的变大，连接处的原子占总原子数的比例会急剧降低，因而组装后的气凝胶材料会随着结构单元尺寸变大而急剧变脆。