气凝胶原理及市场
气凝胶市场调研报告
一、概述
二氧化硅气凝胶是一种合成的无定形硅胶，与结晶硅胶显著不同。硅胶分子由一个硅原子和两个氧原子构成。如下图所示，硅胶有两种基本形式：无定形硅胶和结晶硅胶。如果硅胶分子排列整齐并且形成可重复样式，则为结晶硅胶。如果硅胶分子排列不整齐，则为无定形硅胶。
两种不同气凝胶产品的扫描电子显微镜（SEM）图像显示，气凝胶存在无定形特性。粉末X 光衍射没有发现可测量的结晶成分。在超过1200℃（显著高于气凝胶材料的最高使用温度）时，气凝胶会转换为结晶相。
二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”，是目前已知的最轻的固体材料，也是迄今为止保温性能最好的材料。因其具有纳米多孔结构（1~100nm）、低密度（3~250kg/m3）、低介电常数（1.1~2.5）、低导热系数（0.013~0.025W/(m·k)）、高孔隙率（80~99.8%）、高比表面积（500~1000m2/g）等特点，在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质，在航天、军事、石油、化工、矿产、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用价值，被称为“改变世界的神奇材料”。
气凝胶于1931年在美国发明。目前气凝胶全球重点发展区域主要集中在美国、德国、英国，其中，依托强大的技术开发实力和新产品开发力度，美国的应用领域尤为突出和领先。在高性能气凝胶应用方面，美国已经成功应用于航空航天、新能源、建筑以及高级体育用品等方面。我国在气凝胶研究和开发方面尚属早期阶段，主要集中在附加值较高的航空航天、医药等方面，众多领域仍属空白。目前国际上关于气凝胶材料的研究工作主要集中在德国的维尔茨堡大学、BASF公司、美国的劳伦兹·利物莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室，法国的蒙彼利埃材料研究中心，日本高能物理国家实验室，美国阿斯彭气凝胶技术有限公司等。国内主要集中在同济大学波尔固体物理实验室、浙江省绍
兴市纳诺高科股份有限公司、广东埃力生高新科技有限公司、上海美桥科材料科技有限公司等。
二、基本特性
1、热学特性及其应用
热学特性
气凝胶的纳米多孔结构使它具有极佳的绝热性能，其热导率甚至比空气还要低，空气在常温真空状态下的热导率为0.026W/(m·k)，而气凝胶在常温常压下的热导率一般小于
0.020W/(m·k)，在抽真空的状态下，热导率可低至0.004W/(m·k)。
气凝胶之所以具有如此良好的绝热特性与它的高孔隙率有关。热量的传导主要通过三种途径来进行，气体传导，固体传导，辐射传导。在这三种方式中，通过气体传导的热量是很小的，因此大部分气体都具有非常低的热导率。常用的绝热材料都是多孔结构，其正是利用了空气占据了固体材料的一部分体积，从而降低了材料整体的热导率。气凝胶的孔隙率比普通绝热材料要大得多，其95%以上都是由空气构成，决定了其将具有与空气一样低的热导率。而且气凝胶中包含大量孔径小于70nm的孔，70nm是空气中主要成分氮气和氧气的自由程（气体分子两次碰撞之间的时间内经过的路程的统计平均值），因此意味着空气在气凝胶中将无法实现对流，使得气态热导率进一步降低。气凝胶中含量极少的固体骨架也是由纳米颗粒组成，其接触面积非常小，使得气凝胶同样具有极小的固态热导率。气凝胶的热辐射传导主要为发
生在3-5μm区域内的红外热辐射，其在常温下能够有效的阻挡红外热辐射，但随着温度的升高，红外热辐射透过性增强。为了进一步降低高温红外热辐射，通常向气凝胶中加入遮光剂，如碳黑、二氧化钛等，遮光剂的使用能够大大降低高温下的红外热辐射。
应用
SiO2气凝胶作为一种纳米孔超级绝热材料，除具有极低的热导率之外还具有超轻质以及高热稳定性的特性，它在工业、民用、建筑、航天及军事等领域具有非常广泛的应用。
传统工业领域
如石化行业、化工行业、冶金行业等等，管道、炉窑及其它热工设备普遍存在，用气凝胶隔热材料替代传统的保温材料，节能效果明显。
太阳能利用
具有高度透光率及低热导率的气凝胶对入射光几乎没有反射损失，能有效地透过太阳光，因此气凝胶特别适合于用作太阳能集热器及其它集热装置的保温隔热材料，当太阳光透过气凝胶进入集热器内部，内部系统将太阳光的光能转化为热能，气凝胶又能有效阻止热量流失。节能建筑
由于气凝胶既具有绝热特性，又具有吸声特性，且具有透光性，因此可以将气凝胶夹在双层玻璃之间制成夹芯玻璃，其绝热效果比普通的双层玻璃高几倍，且具有降噪效果。将这种玻璃用于房屋的窗户，可以大大降低热量流失，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作涂层）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。
航空航天
与传统隔热材料相比，SiO2气凝胶隔热材料可以用更轻的质量、更小的体积达到更好的隔热效果，这一特点在航空、航天应用领域具有极大的优势。
气凝胶可以作为飞机上使用的隔热消音材料。据报道，航天飞机及宇宙飞船在重返大气层时要经历数千摄氏度的白炽高温，保护其安全重回地球的绝热材料正是SiO2气凝胶。美国NASA 在“火星流浪者”的设计中，使用了SiO2气凝胶作为保温层,用来抵挡火星夜晚的超低温。
军事领域
SiO2气凝胶可作为飞机机舱的隔热层材料。可以作为核潜艇、蒸汽动力导弹驱逐舰的核反应堆、蒸发器、锅炉以及复杂的高温蒸汽管路系统的高效隔热材料，可以增强隔热效果，降低舱内温度,同时有效降低隔热材料的用量,增大舱内的使用空间,有效改善各种工作环境。
家电
用块状、颗粒状或粉末状的气凝胶取代氟里昂发制的聚氨酯泡沫作为冰箱等低温系统的隔热材料，可以防止氟里昂气体泄漏破坏大气臭氧层，从而保护人类的生存环境。
服装
将气凝胶作为冬季保暖服装的衬料可以使服装既轻质又保暖。
2、声学特性及其应用
声学特性
吸声材料要求材料内部充满孔隙，并且孔隙是互相连通且与表面相通的。当声波入射到材料表面时，一部分在材料表面被反射，另一部分则透入到材料内部向前传播。声波在传播过程中，其产生的振动引起小孔或间隙内的空气运动，造成和孔壁的摩擦，紧靠孔壁和纤维表面的空气受孔壁的影响不易流动，由于摩擦和粘滞力的作用，使相当一部分声能转化为热能。
气凝胶内部充满了两端开放并与表面相通的纳米孔，其高达1000m2/g的比表面积说明了其中包含孔的数量之多，因此声音在其中传播时，声能将被其大量存在的孔壁大大消耗，这使得气凝胶具有比普通多孔材料高数十倍的吸声效果。另外气凝胶热稳定性非常好，耐腐蚀，且经过表面处理的气凝胶疏水，这使其在极端高温及恶劣腐蚀环境下仍具有良好的吸声性能。目前使用的普通吸声材料如玻璃棉、矿物棉、岩棉等，吸声效率不高，且性能不稳定。气凝胶作为一种新型吸声材料，不但吸声效果更好，且超轻质，无污染，它的用途将非常广泛，尤其在航空航天方面由于其轻质的特点，将成为吸声材料的首选。此外，还可将气凝胶材料用做建筑的吸声材料，有优良的隔音效果。
应用
由于气凝胶的密度可以通过改变制备条件对其进行控制，因此使得声阻亦可调。这一特性使得气凝胶可作为声阻耦合材料，如作为压电陶瓷与空气的声阻耦合材料。压电陶瓷具有极高的声阻，空气则具有极低的声阻，阻抗在二者之间某个值的材料能够匹配声学阻抗。用SiO2气凝胶耦合高声阻的压电陶瓷和低声阻的空气，Krauss等报道这一耦合结果使声强提高43.5dB。
水声反声材料是指声波由水中入射到材料层上能无损耗地全部反射出去的材料。在潜艇上构成声纳设备声学系统的材料中，水声反声材料是非常重要的，它可以使声纳单方向工作，消除非探测方向来的假目标信号的干扰，同时隔离装备体自身噪声，提高声纳的信噪比和增益。特性阻抗与水的特性阻抗严重失配的材料可用作水声反声材料。常压下空气的密度和声速都远远小于水的密度和声速，空气的特性阻抗将比水小得多，与水阻抗失配严重，因此含有大量空气的材料可作为常压水中的反声材料。气凝胶高孔隙率且超轻质的特点使其成为最佳的水声反声材料，既具有良好的水声反声效果，又不增加潜艇的重量。
3、催化特性及其应用
催化特性
超微粒子特定的表面结构有利于活性组分的分散,从而可以对许多催化过程产生显著的影响。气凝胶是一种由纳米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，这些特点使气凝胶催化剂的活性和选择性均远远高于常规催化剂，而且活性组分可以非常均匀地分散于载体中，同时它还具有优良的热稳定性，可以有效的减少副反应发生。因此气凝胶作为催化剂，其活性、选择性和寿命都可以得到大幅度地提高，具有非常良好的催化特性。
应用
1938年，Kearby 等发现在醇向胺的转化过程中，Cr2O3—Al2O3复合氧化物气凝胶是一种性能良好的催化剂。1974年，Gardes 等制备了NiO/Al2O3 气凝胶催化剂并把它应用于乙苯脱乙基制苯,具有非常良好的效果。初期气凝胶催化剂主要用于一些有工业应用背景的有机反应，如乙酸转化为丙酮、丙酸转化为二乙基丙酮等反应，近年来已经发现了气凝胶更多的催化特性。
4、吸附特性及应用
由于气凝胶由纳米颗粒骨架构成，具有高通透性的三维纳米网络结构，拥有很高的比表面积（600～1200 m2/g）和孔隙率（高达90 %以上），且孔洞又与外界相通，因此它具有非常良好的吸附特性，在气体过滤器、吸附介质方面有着很大的应用价值。
对比疏水SiO2气凝胶、活性炭纤维以及活性炭颗粒对吸附介质为苯、甲苯、四氯
化碳、乙醛的吸附性能测试结果，比较发现，SiO2气凝胶的吸附性能较活性炭纤维(ACF) 和活性炭颗粒(GAC) 更为优越。而且通过改性制备出的疏水SiO2气凝胶，可以避免亲水型活性炭在潮湿环境下吸附性能大幅降低。同时若将SiO2气凝胶进行第一次吸附脱附后，再次进行吸附研究，SiO2气凝胶可方便地经由热气流脱附，再吸附容量基本不变，这就为循环利用创造了有利的条件。
5、光学特性及应用
纯净的SiO2气凝胶是透明无色的，它的折射率（1.006～1.06）非常接近于空气的折射率，这意味着SiO2气凝胶对入射光几乎没有反射损失，能有效地透过太阳光。因此，SiO2气凝胶能够被用来制作绝热降噪玻璃。利用不同密度的SiO2气凝胶膜对不同波长的光制备光耦合材料，可以得到高级的光增透膜。
当通过控制制备条件获得不同密度的SiO2气凝胶时，它的折射率可在1.008-1.4范围内变化，因此SiO2气凝胶可作为切仑科夫探测器中的介质材料，用来探测高能粒子的质量和能量。
6、电学特性及应用
气凝胶具有低介电常数（1 三、制备工艺 目前SiO2气凝胶的制备由两个过程构成：溶胶—凝胶过程和醇凝胶的干燥工艺。 以正硅酸乙酯为原料超临界法制备二氧化硅气凝胶制备流程： 1、溶胶凝胶工艺 目前溶胶凝胶工艺常使用的前驱体采用最多的是TMOS（硅酸甲酯）、水玻璃和TEOS（正硅酸乙酯）。由于TMOS有毒和水玻璃制备出的SiO2气凝胶纯净化困难，因此使用最多的是TEOS。溶胶凝胶工艺是向先驱体加入适量水和催化剂，发生水解缩聚反应： Si(OR)4+4H20→ Si(OH)4+HOR (水解) nSi(OH)4 →(SiO2)n+2nH2O (缩聚) 生成以≡Si—O—Si≡为主体的聚合物，再经过老化阶段后，形成网络结构的凝胶。在凝胶形成的过程中，部分水解的有机硅发生缩聚反应，缩聚的硅氧链上未水解的基团可继续水解。通过调节反应溶液的酸碱度，控制水解—缩聚过程中水解反应和缩聚反应的相对速率，可控制得到凝胶的结构。在酸性条件下（pH=2～5），水解速率较快，体系中存在大量硅酸单体，有利于成核反应，因而形成较多的核，但尺寸都较小，最终将形成弱交联度、低密度网络的 凝胶；在碱性条件下，缩聚反应速率较快，硅酸单体一经生成即迅速缩聚，因而体系中单体浓度相对较低，不利于成核反应，而利于核的长大及交联，易形成致密的胶体颗粒，最终得到颗粒聚集形成胶粒状的凝胶。强碱性或高温条件下Si—O键形成的可逆性增加，即二氧化硅的溶解度增大，使最终凝胶结构受热力学控制，在表面张力作用下形成由表面光滑的微球构成的胶粒聚集体。 2、干燥技术 前驱体经过溶胶凝胶过程而获得的醇凝胶，由富有弹性的固体网络和网络中的液体组成，要得到气凝胶，必须在保持原有的凝胶网络结构不变的情况下，将网络中的溶剂排除。而如果直接进行干燥排除，由于表面张力的作用只能得到固体粉末，而不能得到块状的不开裂的气凝胶材料。为了解决这一难题，最早采用的是超临界干燥方法。近年来随着许多科学家的长期探索，相继出现了亚临界干燥、冷冻干燥、“微分”干燥和常压干燥技术等。 凝胶的表面存在纳米结构的气孔，根据干燥机理可知排除溶剂时将产生很大毛细管力，这可能导致凝胶结构的坍塌。因此如何尽可能地消除毛细管力，改进制备干燥方法成为气凝胶基础研究的一个重要部分。 3、超临界干燥技术 超临界干燥是把干燥介质加热到超临界点，使凝胶排除溶剂时不存在毛细管力，避免排除溶剂时引起凝胶结构的坍塌，得到保持凝胶原始性状的一种干燥技术。 采用溶胶—凝胶过程得到的醇凝胶的固态骨架周围，存在着大量溶剂（醇、少量水和催化剂）。要得到气凝胶，必须设法除去凝胶中存在的溶剂。采用超临界干燥技术，采用甲醇、乙醇、异丙醇、苯等作为干燥介质，在超临界点以上排除溶剂的超临界工艺，需要高温高压的苛刻条件（表1），设备复杂且危险性大。 因此为了尽可能的减小干燥过程中存在的危险，近年来发展出了低温超临界干燥技术。CO2不会燃烧、爆炸，对环境不会产生污染，并且其化学惰性使制备的产品的纯度非常高，因此发展出了以CO2作为干燥介质（临界温度只有31℃）的低温超临界干燥技术，降低干燥时的临界压力和温度，减小了存在的危险，实现凝胶的干燥。Van Bommel等采用低温超临界干燥法成功制备了SiO2气凝胶。 1 4、常压干燥技术 超临界干燥技术耗能高且危险性大，设备复杂、难以实现连续性及规模化生产。与超临界干燥相比，常压干燥技术所需设备简单、便宜，且只要技术成熟，就能进行连续性和规模化生 产。因此常压干燥技术是气凝胶干燥技术的发展方向。 在常压下通过加入低表面张力的介质和表面改性剂，替换凝胶中的溶剂，增强凝胶网络的结构，同时减小了凝胶网络的毛细管力，尽可能避免溶剂排出时凝胶发生坍塌的现象，实现了气凝胶的常压干燥。 由干燥机理可知，气凝胶的非超临界干燥制备，可以通过以下几种措施来实现，即增强凝胶网络骨架的强度，改善凝胶中孔洞的均匀性，凝胶的表面修饰以及减小溶剂的表面张力等。凝胶干燥过程中，毛细管附加压力与毛细管中溶剂的表面张力直接相关。通常，经水解和缩聚形成的醇凝胶，其网络孔洞中充满的溶剂主要是水和醇，由于水的表面张力很大，因此在干燥过程中毛细管的附加压力很大，这是造成气凝胶制备过程中开裂破碎的直接原因。如果通过溶剂替换，用表面张力小的溶剂将水和醇替换出来，这些表面张力小的溶剂蒸发干燥时，附加压力将大大减小，对实现非超临界干燥制备气凝胶很有利。因此，可以用具有极低的表面张力表面活性剂溶液进行替换，减小毛细孔中的附加压力。 表2列出了常用表面改性剂的表面张力参数。 其次，通过在介观层次上引入各种受控源物质，以及对醇凝胶形成条件的严格筛选，实现材料配比和制备工艺的优化，从而改善凝胶网络骨架密度，提高网络骨架强度，增加骨架的柔韧性。只要凝胶的网络结构比较完整，且有足够的强度和弹性，足以抵御在干燥过程中毛细管附加压力对凝胶的破坏作用，实现SiO2气凝胶的干燥。 5、冷冻干燥 超临界干燥是在高温高压条件下消除了液/气界面，消除毛细管力的影响。而冷冻干燥与其相反，是在低温低压下把液/气界面转化为气/固界面，固与气转化避免了在孔内形成弯曲液面，再使溶剂升华，消除了毛细管力的影响，实现凝胶干燥。 80年代末，Klvana等提出用冷冻法干燥气凝胶材料，随后Mathieu等用此法合成了具有良好粘附力、多孔的冷冻凝胶，Pajonk等2则详细综述了冷冻凝胶的催化作用效果。然而在形成具有纳米结构的气凝胶时也存在一些问题：在冷冻过程中，流体溶剂被冷冻，随着结晶度和压力的增加，网络结构会被破坏；用乙醇作为溶剂时，温度太低也是一个技术问题（乙醇冷冻温度160K，冷冻超小的纳米气孔的材料，过冷是冷冻流体的必备因素）；当溶剂被冷冻时，必须减少压力从而使其升华；当溶剂被排出以后，纯度很高，但是由于在低温，蒸汽压力太小以至于压力梯度不能达到高的流动性，使溶剂挥发占据大量的时间。 冷冻干燥是一种新型的气凝胶干燥技术。如果在流体的溶点，通过冷气体对流，凝胶的表面温度比较稳定，表面得到强化，就可有效地避免干燥时纳米气孔结构的坍塌。 6、传导干燥 Smith报道了将凝胶浸入一种不能进入凝胶结构的溶剂中加热，进行干燥的新型工艺，这就是传导干燥。传导干燥通过控制外部流体的温度调控加热的速率，凝胶干燥时它的密度降低，到了干燥后期，甚至能漂浮到流体的表面。根据Smith小组的研究，传导干燥与传统的干燥方法相比，虽然热传导速率快，能量利用效率高，但是难以选择合适的加热液体，且这种技术需要在加热以前，对凝胶的表面要经过化学处理，因此目前利用这种方法制备气凝胶材料的研究较少。 7、蒸发干燥 如果要在中等的价位制备出大量的SiO2气凝胶，蒸发干燥技术是非常合适的。然而蒸 发干燥很不成熟，利用它制得的材料一般还限于SiO2干凝胶。 四、主要产品 1、气凝胶复合隔热毡 气凝胶复合隔热毡是一种柔性、无机环保、高效保温、易于施工的隔热毡，该材料是将纳米气凝胶与无机纤维结合在一起，专用于高温各类工业管道、罐体及其他弧面设备的保温隔热。 主要优点 ●优异的隔热效果 导热系数为0.018W/(m·k)(25℃时)，隔热效果是传统隔热材料2-5倍，且寿命更长。下图为气凝胶隔热毡与传统的岩棉，硅酸钙，膨胀珍珠岩在相同的条件下的对比图，从图中可以看出气凝胶毡在最薄的厚度条件下就能达到与其他传统材料相同的隔热效果 ●憎水性和防火性 材料整体憎水，可有效防止水分进入管道、设备内部，同时具有A1级防火性能。 ●减少保温层厚度 取得同等隔热效果，厚度仅为传统材料的几分之一。 ●施工方便 密度为220kg/m3，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。 ●节省运输费用 更少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。 应用领域 ●预制保温管 ●储罐，容器等设备保温 ●石油开采蒸汽管线 ●热电厂、石化厂、化工厂管线 ●各类高、低温炉体，移动救生舱 ●高速列车、汽车、地铁等车体保温 ●建筑领域保温 2、气凝胶复合隔热板 气凝胶复合隔热板是一种纳米刚性保温板，将纳米气凝胶与无机纤维结合在一起，可用于建筑、机器、设备及其他领域。其具有极低导热率，节能环保，使用方便及憎水效果优异等特点。 主要优点 ●优异的隔热效果 导热系数为0.019W/(m·k)（25摄氏度时），隔热效果是传统隔热材料2-5倍，且寿命更长。 ●憎水性和可透气性 可防止水分进入设备表面，但可以透过蒸汽。 ●操作简易 密度为320kg/m3，质轻，容易裁剪成各种形状以适应不同的保温需求，安装所需时间及人力更少。 ●节省运输费用 更小的包装体积可大大降低物流成本。 ●减少厚度 同等的隔热效果，厚度仅为传统材料的几分之一。 ●无机环保 材料整体为无机组成，废弃料可填埋处理。 应用领域 ●各类高、低温工业炉体 ●可移动式救生舱 ●特殊军事设备 ●特殊形状保温壳体 ●建筑用一体化保温板 五、气凝胶 1、技术参数 被称为冷烟、固体烟、固体空气或者蓝烟的气凝胶是目前已知固体物质中最轻并且性能最好的隔热材料，其体积的90%以上都是极微小的纳米孔洞，其余部分由三维纳米网状孔壁构成。 主要优点 ●无可比拟的隔热效果 ●出色的光线分散性 ●良好的物理稳定性 ●可改善声学性能 ●高孔隙率，高比表面积 ●纳米级孔隙，极低的密度 应用领域 ●极低的热导率—制作高性能纳米隔热材料 ●独特的纳米结构—制作新型气体过滤材料 ●高比表面积—制作超级储能材料或催化剂载体 ●声阻抗可变范围较大—可用于制作超声探测器的声阻耦合材料 2、气凝胶绝热粉体 该系列产品以纳米二氧化硅气凝胶为主体材料，通过独有的特殊工艺复合而成。具有耐高温、 导热系数低、密度小、强度高、绿色环保、防水不燃等优越性能，同时兼具优越的隔声减震性能，是冶金、化工、国防、航空航天等领域不可或缺的高效隔热保温材料。 主要性能指标 3、气凝胶绝热颗粒 该系列产品密度低，比表面大，孔隙率高，透光度好，外观为淡蓝色透明颗粒状，具有导热系数低、隔热保温性能好、吸附性能强、绿色环保、无毒、阻燃、无腐蚀、防水等优越性能，不含任何对人体有害的物质，可广泛应用于采光保温设备结构夹层、填充层、复合层等领域。 主要性能指标 4、绝热采光板 该系列产品以半透明纳米二氧化硅气凝胶颗粒、薄膜或板材为主体夹层材料，与优质玻璃钢材料复合制成。具有透光、隔热、绿色环保、防水不燃等优越性能，应用领域广，施工方便，为大型剧院、展览中心、会议中心、特殊试验中心、高级宾馆、别墅、太阳能集热器等提供透明隔热的高级绝热保温产品。 主要特点 1. 有较高的透光度，可有效利用太阳光，节省照明用电； 2. 导热系数低、隔热性能优良； 3. 绿色环保、无毒、阻燃、无腐蚀； 4. 抗压、抗震性能良好； 5. 安全、轻质、易施工、美观。 主要性能指标 六、应用领域 1、工业领域 石油开采、石油炼化、热电厂管线保温 该类型管线主要针对的是100-500度的高温管线。目前该类管线的保温大都存在保温材料寿命短，需经常维护、更换的问题；传统硅酸盐类保温材料结构力差，容易出现上薄下厚的现象，使得管线容易出现热缝，从而带来严重的热损失；大多传统的无机材料都没有防水效果，容易造成管线腐蚀，使得管线无法保证设计压力要求；管线因保温效果下降，使得内部流体在末端已经无法达到设计的温度及压力要求，并导致锅炉的负荷增加，运营成本增加。 采用气凝胶隔热材料的优势 ●相对传统保温材料气凝胶毡可以大幅降低保温层厚度，减小热损失，节能效果优异； ●气凝胶隔热材料结构力好，抗压强度高，性能稳定，使用周期长； ●气凝胶隔热材料具有良好的防水效果，在最大程度上防止管线腐蚀； ●减少安装时间和人工，易于根据复杂的形状、弯曲度和空间限制等来裁剪材料和安装； ●气凝胶保温材料用量少，可以减少外保护层用量，降低运输及储存成本； ●气凝胶与其他传统材料复合使用，为使用方带来了更加经济的保温方案。 2、炉体隔热保温 气凝胶保温材料可以广泛应用于蒸汽锅炉、高温熔融炉、高温煅烧炉、垃圾焚烧炉、马弗炉、导热油炉、石化厂分馏塔等等各种不同种类、不同温度点的炉体。综合来看这些炉体大都是存在以下问题：保温层厚度太厚，导致锅炉体积庞大，而有效使用空间小；隔热层的致密性不够好，很难阻挡热气流；保温后的表面温度及热损等方面达不到使用要求等。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) ，隔热性能较差。 采用气凝胶材料的优势 ●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，可大大减低热损失，500℃导热系数只有0.035 W/(m·K)； ●有效降低保温层厚度，从而扩大内部使用空间； ●无论气凝胶板还是气凝胶毡多层错缝使用后都可以起到很好的阻挡热气流的效果； ●采用气凝胶材料可以为锅炉的温控性大大提高； ●更好的改善锅炉周边环境的舒适与安全性。 3、LNG及其它低温管线保冷 低温、超低温管道涉及到的温度大都在-40至-170摄氏度。在LNG工程及其他低温项目建设中，最常用的深冷保冷材料主要有PUR/PIR（聚氨酯硬泡），发泡玻璃，橡塑，改性酚醛泡沫等，这些材料较之于先前使用的珍珠岩材料，无论从性能还是施工方面看，都有了很大的改善。气凝胶保冷材料的出现，对于现有的深冷保冷体系更加是一个质的改变。 该领域面临的问题 ●传统材料保温性能衰减很快，导致维护成本很高； ●传统材料保冷效果差，冷损失大，容易给天然气或其他压缩气体的储藏运输带来危险； ●传统材料包裹厚度大，给密集型管线排布设计带来诸多不便； ●管道由于保冷层的效果差而很容易被结露的水腐蚀； ●保冷层很容易因结露水太多而失去效果； ●有机类材料防水性较好但无法满足防火要求。 采用气凝胶材料的优势 ●保冷效果优异，超低温时热导率<0.01W/(m·k)，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方案； ●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，防止管线腐蚀，防止保温材料因渗水而导致保温效果下降； ●材料为无机材料，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。 4、预制保温管 寒冷地区的城镇居民日常生活需要供暖系统，该系统通过预制管道从热电厂搜集热气并输送至家庭。为了减少对城市交通和规划的影响，供暖系统通常安装于地下，因此大量的预制保温管道也埋于地下。类似的，预制保温管道也广泛用于海洋石油开采。这样的预制保温管道需要良好的保温材料，以防在长途输送过程中的热损失和石油凝结。 目前传统预制保温管存在的问题 ●生产制作及施工安装复杂，施工成本较高； ●单支重量大体积大，从而导致运输成本高，管道铺设时开挖土方数大； ●保温层厚度大导致外侧钢管用量大，因而存在浪费钢材问题； ●采用的保温棉结构松散，疏水性差，长时间使用容易出现下榻现象，从而增大热损失影响保温效果； ●在海底石油开采使用的传统保温材料因包裹厚度大，导致体积增大浮力增大，大都需要额外增加配重才可以正常使用。 采用气凝胶材料的优势 ●气凝胶毡隔热性能是传统保温材料的3～8倍，达到同等隔热效果，所需隔热层厚度仅为传统材料的几分之一，可大幅度降低外侧钢管用量，降低热能损耗，降低管道直埋占用空间，有利于城市建设规划或其他设计要求； ●气凝胶材料为无机组成，具有优良的抗压及抗拉强度，防火性能为A1级，材料整体憎水，是目前蒸汽管网的首选材料； ●对比传统材料，不会出现因管道振动或渗水而出现整体下塌变形，不会出现上薄下厚等现象，从而更加保证对管线保温的稳定性； ●在正常条件下，可持续使用20—30年； ●更薄的隔热层，大大降低运输及安装施工成本。 单一使用气凝胶毡方案气凝胶和玻纤复合使用方案 5、建筑领域 （1）建筑内墙领域应用 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 ●无机组成为建筑物提供防火、保温双重保障； ●A1级防火导热系数低至0.018 W/(m·k)，高温灼烧下不释放任何有害物质； ●隔热保温性能优越，大幅降低取暖和制冷能耗； ●隔音性能好，有效阻隔外界噪音； ●材料整体憎水，施工方便，使用寿命长。 （2）屋顶保温隔热 在建筑物中约有15%-20%的热量是由屋顶散失，而屋顶也是使房屋内部升温的主要热源通道之一。故对楼顶面进行有效的保温隔热处理，避免冷凝结霜，营造一个温暖舒适的环境就显得尤为重要。同时，防止水汽对楼顶面的渗透、侵蚀也十分重要。 气凝胶建筑用隔热型材凭借其优越的隔热性能，整体疏水，稳定的化学、物理性能以及柔韧性好，能满足修长及狭小空间隔热施工等特性在此领域突显了其实用性。 主要性能优势 ●极低的导热系数：隔热保温性能优越，大大降低了隔热层的厚度同时能满足（特别是太阳能屋顶等的）狭小空间的隔热； ●节能高效：降低取暖和制冷的能耗； ●耐火焰烧穿：提高房屋防火等级，延长有效逃生时间； ●整体疏水：增强楼面抗渗透能力，隔绝也太水，减少潮湿地气对楼地面的侵蚀； ●低密度，轻质量：减轻楼顶的自重，降低施工难度； ●操作方便：降低施工成本，同时能满足修长部位的施工要求。 (3)房屋地板隔热 地板是房屋和地面直接接触的部分，室内与地面可以通过固体导热进行很好的热交换，同时地面的湿气也会渗透到室内，从而影响人们的正常生活。此外，置于地面的家具等物品给地下保温层施加了很大的压力，使得传统的材料隔热性能被大打折扣。同时，当发生水汽渗透到隔热层的情况时，不具备疏水性的传统材料吸潮后就成为细菌等滋生的温床。 使用整体疏水性气凝胶建筑用隔热型材，抗压能力强，重压下隔热性能不衰退，同时增强防水层阻隔水汽通过的能力，尤其适合温湿暖气候地区使用，且隔热层不会滋生细菌。 主要性能优势 ●持效保温：隔离地面凉气，有利于保持室内温度； ●长期防潮：隔绝地坪潮气，有益健康，保护地板，防止蠕变； ●无机组成：不滋生细菌； ●舒适踏感：踩踏地板有轻微的柔感，舒适自然；吸收重物落地冲击力，保护地板，减轻落物损伤； ●宁静隔音：隔绝地板震音，增强房间私密性； ●性能稳定：使用寿命长久； ●施工方便：置于防水层之上，外加覆盖层即可。 6、设备设施 (1)压铸熔炉领域 电磁感应加热的产品及解决方案目前已经广泛应用于冶金、化工、模具制造、塑胶机械、食品加工等行业。它的应用对于全球节能减排事业的可持续性和稳健发展起到了非常大的推动作用。由于线圈至坩埚、模具等都有最大半径距离限制，并且设备温度高和线圈耐温低等问题，导致电磁加热设备的制造商必须使用好的隔热保温材料。 该行业面临的问题 ●800摄氏度的电磁感应加热炉一般要求保温层的厚度为30-35mm，传统材料无法在这个厚度内把温度降到线圈的安全使用范围； ●通过空气层隔热又没有任何保温效果，致使热能浪费； ●传统材料抗压、抗拉强度低，对于很多复杂的包裹方式很难满足； ●传统材料结构松散一般无法二次使用。 采用气凝胶的优势 ●气凝胶材料是目前常见保温棉中隔热性能最好的，可以为炉体提供更好的保温隔热方案； ●大幅降低炉体外表面温度、改善工作环境； ●以最薄的保温厚度，达到更好的保温效果； ●加快炉内升温速度、降低热量损失，提高温控准确性、缩短生产时间、延长坩埚使用寿命。 (2)救生舱隔热保温 救生舱是当矿难发生时可为井下遇险矿工提供避难空间的舱室。在矿井事故发生后，极有可能对巷道、井下设备、水、电管线造成严重损坏，造成井下停风断电的状况，使得救生舱在救援过程中处于长时间的高温烟气环境中。因此，为保障救生舱内避难人员的安全，提高救生舱的高温防护能力和结构力就显得尤为重要。根据国际普遍的矿井救护队在矿井事故救援过程中的经验，煤矿井下的灾变环境温度可能长时间处于50摄氏度，因此，应用于我国煤矿井下的救生舱温度防护指标至少应为55摄氏度，在外界环境温度持续保持在55摄氏度的条件下，救生舱必须依靠自身结构和设备将舱内温度控制在35摄氏度以下。作为优秀的隔热材料，气凝胶保温隔热材料已经流行于矿用救生舱隔热层，可以提高救生舱的防火性能和温度控制性能，增加救生舱的有效空间，节约能源的消耗。 现状及缺点 ●密度大、质量重、导热率高，而无法满足救生舱移动方便和有效阻隔热传导的要求； ●岩棉和玻璃棉使用温度只能限定在550摄氏度以内，因此在灾害现场的高温条件下会严重收缩，从而损坏本体结构。 采用气凝胶的优势 ●导热系数低，可扩大内部空间或降低保温层厚度，降低热损，尤其适用于高温环境； ●气凝胶独有的三维网络结构可以承受长期高温或振动，避免产生烧结变形、颗粒堆积、保温性能急剧下降的现象； ●有较好的柔性与抗拉强度，可抵抗施工时的拉伸和高低温交替时线性收缩带来的内应力； ●产品由无机材料组成，不含对人体有害的物质。可溶出氯离子含量极小，对设备和管道无腐蚀； ●气凝胶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； ●施工方便快速。 (3)汽车发动机及排气管隔热 一般汽车在连续运行过程中，都会在尾部发动机及排气管部位产生大量的热量，上升的热量使发动机及排气管部位的温度升高，因此对发动机及排气管而言隔热十分重要。 对隔热材料的要求 ●发动机及排气管一般温度在350度左右，因此要求隔热材料可耐受这样的温度； ●一般车身较为紧凑，因此要求保温层必须要薄； ●隔热材料的使用寿命要长。 采用气凝胶的优势 ●6—10mm的气凝胶毡基本可以满足要求； ●施工方便，可以任意切割及弯曲； ●适用于高温环境，且使用寿命长。 (4)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，优越的灵活性能和疏水性，在受压时仍具有很好的保温性能。目前来说气凝胶在日用品市场上主要应用在鞋垫、高山靴保暖层、睡垫等等，服装、睡袋等装备上的应用相对较少。 应用优势 ●厚度薄，柔韧性好，穿着舒适； ●在户外的大多数苛刻的环境下，气凝胶复合材料的坚韧性都能达到理想的水平； ●在常规的洗刷和干燥的循环下，仍然具有其该有的性能； ●轻薄的形态使其可以具有更多的潮流与设计的方案； ●绝缘保温，为用户使用提供安全防护，提高产品保温性能； ●发热性能稳定，温度控制准确，发热时间持久，稳定。 七、应用方案 1、热注蒸汽管道保温解决方案——气凝胶绝热毡保温 热注蒸汽管网保温工程现状 1. 保温结构不合理、保温厚度不规范、保温施工不到位。 2. 易变形、沉降，热稳定性差，破损率大，后期保温效果差，无法满足工艺要求。 3. 保温效果差且下降明显，导致保温工程维护成本提升，设备运行费用增加。 4. 使用寿命基本只有3～5年，到期需全部更换。 5. 不完全防水，易吸水吸潮腐蚀管道，管壁变薄带来安全隐患。 传统保温材料与纳诺气凝胶绝热毡对比见下表： 气凝胶绝热毡保温方案与经济效益 以管道外径114mm，温度350℃的热注蒸汽管道（直管段）为例，对纳诺气凝胶与传统保温材料的使用厚度、保温效果、经济效益进行分析如下： 方案一： 采用气凝胶隔热毡作为保温材料，内层用铝箔降低热辐射，保温层外用彩钢板进行防护。 方案二： 采用气凝胶隔热毡作为主体保温材料，结合复合硅酸盐毡辅助保温的方式，内层用铝箔降低热辐射，保温层外用彩钢板进行防护。 节能效果 以上计算条件为环境温度25℃，基本无风，在有风的情况下，由于传统保温中复合硅酸盐毡的表面温度高，因此表面散热损失将更明显。 经济效益 传统材料使用寿命：3年，管道长度：1000米。 实际应用过程中，复合硅酸盐毡在使用2、3个月后，保温效果将越来越差，损失的热量将更大。 2、无机纳米建筑保温毡——建筑围护结构超级保温材料 无机纳米保温毡是以纳米二氧化硅气凝胶为主体材料，通过特殊工艺复合而成的集保温、防火、防水、隔音于一体的建筑保温隔热材料。 基本技术指标 主要性能 保温隔热性能： 其导热系数在常温下可到达0.013 W/(m·k)，几乎只有挤塑聚苯板的三分之一，更是远低于其它建筑保温材料，具有高效的保温隔热性能。 无机纳米保温毡与几种常见保温材料导热系数对比 防火性能： 传统保温材料大都易燃或阻燃效果差，易引起火灾。如过去发生的一些特大火灾：南京中环大厦、央视配楼、哈尔滨双子星座大厦等，均造成了惨重的代价。而无机纳米保温毡的燃烧性能为A1级，为完全不燃性材料。其诞生完全解决了建筑保温与建筑防火无法共存的巨大矛盾。 疏水透气性能： 无机纳米保温毡的憎水率在99％以上，是如同荷叶般的疏水性材料，且在保温隔热过程中不会出现腐败现象。 稳定耐久性能： 无机纳米保温毡尺寸稳定性极好，即使在零下几十度的环境中或冷热交替均不会变形收缩。此外其良好的耐久性能保证了使用年限可超过建筑物的使用寿命。 声学性能： 由于材料内部具有“无穷多”纳米级别气孔，无机纳米保温毡还可以起到吸声降噪的功能。施工简便性： 无机纳米保温毡的密度低于200 kg/m3 ，厚度小，轻巧方便，可任意裁切尺寸，施工效率高。适用范围 气凝胶的存在使无机纳米保温毡拥有了极低的导热系数，可真正做到室内外热量相互隔绝的效果，充分做到保温节能的作用。气凝胶材料的高效防火、无机环保、厚度小、可任意裁切尺寸以及使用寿命长等特点完全做到了建筑墙体保温隔热的几乎所有要求，是建筑墙体保温应用的最佳选择。 其中，在外墙内保温的应用中，无机纳米保温毡体现出了无比的优越性。在无机纳米保温毡保温系统中亦能采取面砖等多种外墙装饰形式，不再局限于幕墙或者涂料的单一形式。 另外，在屋面保温系统当中，纳米保温毡可采用倒置式的施工方法，不必设置屋面排汽系统，不但使构造简化，避免了浪费，而且防水层受到保护，不必担心外界各种因素对其造成破坏。 （1）无机纳米保温毡外墙及屋面系统基本构造 无机纳米保温毡外墙内保温系统基本构造 涂料饰面无机纳米保温毡外墙保温系统基本构造 幕墙干挂无机纳米保温毡外墙外保温系统基本构造 石膏板饰面无机纳米保温毡外墙内保温系统基本构造 无机纳米保温毡屋面保温系统基本构造 3、直埋热力管道保温解决方案--气凝胶绝热毡保温 气凝胶原理及市场 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998 气凝胶市场调研报告 一、概述 二氧化硅气凝胶是一种合成的无定形硅胶，与结晶硅胶显着不同。硅胶分子由一个硅原子和两个氧原子构成。如下图所示，硅胶有两种基本形式：无定形硅胶和结晶硅胶。如果硅胶分子排列整齐并且形成可重复样式，则为结晶硅胶。如果硅胶分子排列不整齐，则为无定形硅胶。 两种不同气凝胶产品的扫描电子显微镜（SEM）图像显示，气凝胶存在无定形特性。粉末X光衍射没有发现可测量的结晶成分。在超过1200℃（显着高于气凝胶材料的最高使用温度）时，气凝胶会转换为结晶相。 二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”，是目前已知的最轻的固体材料，也是迄今为止保温性能最好的材料。因其具有纳米多孔结构（1~100nm）、低密度（3~250kg/m3）、低介电常数（~）、低导热系数（~(m·k)）、高孔隙率（80~%）、高比表面积（500~1000m2/g）等特点，在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质，在航天、军事、石油、化工、矿产、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用价值，被称为“改变世界的神奇材料”。 气凝胶于1931年在美国发明。目前气凝胶全球重点发展区域主要集中在美国、德国、英国，其中，依托强大的技术开发实力和新产品开发力度，美国的应用领域尤为突出和领先。在高性能气凝胶应用方面，美国已经成功应用于航空航天、新能源、建筑以及高级体育用品等方面。我国在气凝胶研究和开发方面尚属早期阶段，主要集中在附加值较高的航空航天、医药等方面，众多领域仍属空白。目前国际上关于气凝胶材料的研究工作主要集中在德国的维尔茨堡大学、BASF公司、美国的劳伦兹·利物莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室，法国的蒙彼利埃材料研究中心，日本高能物理国家实验室，美国阿斯彭气凝胶技术有限公司等。国内主要集中在同济大学波尔固体物理实验室、浙江省绍兴市纳诺高科股份有限公司、广东埃力生高新科技有限公司、上海美桥科材料科技有限公司等。 二、基本特性 一、公司概况： 南阳郑燃燃气有限公司是南阳市人民政府对原南阳市液化石油气公司和原南阳市沼气公司进行全面改制后，由原郑州燃气集团有限公司在2007年6月全额出资注册成立的，公司注册资本金人民币2.0亿元。2009年12月20日，郑州合资公司成立，南阳公司作为郑州华润燃气的直接控股公司也成为华润燃气大家庭的一员。公司下设11部1室，5个子分公司，现有在职员工913人。 公司于2007年6月6日获得南阳市管道燃气特许经营权，年限为30年，范围1981平方公里。公司管道气源主要为河南天冠集团生产的沼气，在沼气供应不足时，由CNG掺混气作为应急补充气源，销气能力为2000万方/年。 公司已在南阳市中心城区敷设中低压供气管网389.84公里，覆盖面积60平方公里。东至东312国道，南至纬三路（天冠新厂），西至西外环路，北至南石路（东风燃化厂）。目前有两座气体存储柜，存储能力为8万方。 2010年公司建成南阳市第一座CNG加气站，目前南阳市共有2家加气站，公司市场占有率约为50%。 二、所在城市概况： 南阳位于河南省西南部，与湖北省、陕西省接壤，因地处伏牛山以南，汉水之北而得名。因三面环山，南部开口的马蹄形盆地，故称南阳盆地。南阳是河南省第三大城市，河南省省域副中心城市。南阳市是豫西南政治、经济、文化、教育、科技、物流、交通中心， 南阳是中原经济区主体区和连南启西的重要支点。2012年中国农民运动会将在南阳召开。南阳是国务院第二批命名的历史文化名城，有“南都”、“帝乡”之称。是中国首批对外开放的历史文化名城之一，是全国楚文化与汉文化最集中的旅游区之一，也是中部地区重要的旅游胜地之一。随着2012年全国第七届农运会的到来，城市化进程的加快和城市框架也将逐步拉大，将迎来南阳市城市建设迎来了“飞跃期”。 目前，南阳市中心城区人口约为110万人，城市燃气气化率为30%，预计十二五末，南阳市燃气气化率达到60%以上。 根据南阳市政府工作报告，未来五年内，将实现以下目标： 1、按照“主要经济指标年均增速高于全省平均水平、人均指标力争达到或接近全省平均水平”的要求“十二五”时期全市生产总值年均增长11%； 2、中心城区建成区面积超过130平方公里、人口达到150万左右经济实力和辐射带动能力明显增强成为豫鄂陕毗邻地区具有较大影响力的省际区域性中心城市县域经济形成各具特色的主导产业和发展模式绝大部分县市进入全省中上游水平力争邓州城区人口达到45万、唐河城区人口达到35万其他县城人口超过或接近20万； 3、人民生活水平得到新提高。城镇居民人均可支配收入人均纯收入分别达到2.39万元，接近全省平均水平。 三、现阶段公司重要事项： 1、最重要的： 气凝胶的市场规模和前景分析 气凝胶是世界上密度最小、孔径为纳米量级的固体，种类繁多，主要有硅系、碳系、硫系、金属氧化物系、金属系等。被称为“冷冻烟雾”。 据纽约消息报道，https://www.360docs.net/doc/ff10470183.html,宣布发布其最近完成的研究报告，题为“全球气凝胶市场的应用、形态、种类、工艺类型和地区——全球至2026年的预测”，通过对涵盖目标市场各个方面的详细划分，提供了对全球气凝胶市场的整体观点。报告称，2016年全球气凝胶市场价值为5.129亿美元，在2017-2026年复合年增长率31.8%的情况下，预计2026年全球气凝胶市场价值将达到80.837亿美元。 而气凝胶在国内市场起步较晚，前期主要是国外气凝胶产品在销售，价格较昂贵，市场推广力度也较小，近年来随着国内气凝胶企业逐步增多，实力不断增强，成本不断下降，规模不断扩大，再得益于国内节能减排政策推行和经济体量的迅速扩大，气凝胶行业驶入了快速发展通道。 1.中国气凝胶的供给情况 2008—2016年中国气凝胶产量情况 （单位：万吨） 2008—2016年中国气凝胶消费情况 （单位：万吨） 随着气凝胶工艺成本的降低和产业规模的不断扩大，一些新兴应用不断开发出来，气凝胶市场日益成熟。预计到2022年我国气凝胶产量预计达到2.32万吨，消费量为5.16万吨。 2017年—2020年中国气凝胶产量、消费量预测 （单位：万吨） 2气凝胶的中国市场 中国作为新兴经济体，在市场增长方面将会以快于国际平均水平的速度迅速增加，未来几年将进入快速增长阶段。关于气凝胶的一些新兴应用不断被开发出来，比如用于日用保温产品的气凝胶布，可用于帐篷、防寒服、消防服、冲锋衣化学服等，已经用于电子新能源电池等热源绝热的气凝胶纸等产品，气凝胶的市场将会日益成熟并不断扩大。 气凝胶市场规模及预测（单位：亿元) 中国气凝胶市场应用 未来中国的气凝胶主要用于建筑节能和石油石化，交通运输，电力工业等领域。预计到2019年，中国气凝胶约有30%用于建筑节能领域，25%用于石油石化领域。 2011-2015年中国天然气市场调研与投资前景 分析报告 报告简介 由于我国天然气储量比较丰富，可供开发的资源基础雄厚，加上天然气探明技术和开采技术不断提高，我国本土天然气探明储量和产量也会有较大的提高。到2020年我国累计探明天然气储量10万亿立方米，天然气产量1500亿立方米以上。天然气作为一种更清洁、更优质、更经济的清洁能源和化工原料，已被国际社会认同，大力发展天然气符合世界能源发展的趋势。大力发展天然气业务，也是满足我国天然气需求必须做出的努力，因此，从我国社会和经济发展要求的角度来看，天然气业务的发展是一项具有战略性的工程。 中国报告网发布的《2011-2015年中国天然气市场调研与投资前景分析报告》共八章。首先介绍了天然气相关概述、中国天然气市场运行环境等，接着分析了中国天然气市场发展的现状，然后介绍了中国天然气重点区域市场运行形势。随后，报告对中国天然气重点企业经营状况分析，最后分析了中国天然气行业发展趋势与投资预测。您若想对天然气产业有个系统的了解或者想投资天然气行业，本报告是您不可或缺的重要工具。 本研究报告数据主要采用国家统计数据，海关总署，问卷调查数据，商务部采集数据等数据库。其中宏观经济数据主要来自国家统计局，部分行业统计数据主要来自国家统计局及市场调研数据，企业数据主要来自于国统计局规模企业统计数据库及证券交易所等，价格数据主要来自于各类市场监测数据库。 报告目录、图表部份 目录 第一章天然气产品概论 第一节天然气的定义和化学组成 第二节天然气的性质和特点 第三节天然气的分类 第四节天然气的用途及竞争能源比较 第二章中国天然气资源情况分析 第一节天然气资源量和含气盆地 第二节我国天然气主要气田 第三节天然气探明储量 第三章中国天然气供应格局分析 第一节国内天然气供应 一天然气开采原理 二国内天然气生产情况 三国内天然气管道建设 第二节2010-2011年进口液化天然气LNG 一LNG进口现状 二LNG项目 三LNG长期合同 第三节2010-2011年进口管道天然气 第四章中国天然气消费情况分析 第一节2010-2011年天然气消费量 第二节2010-2011年天然气消费结构 一城市燃气 二工业燃料 二氧化钛气凝胶制备 一、研发背景和研究内容 Ti02气凝胶兼具Ti02良好的光催化性能和气凝胶高比表面积、高气孔率、低密度等优良特性，拥有十分诱人的应用前景。其最为光催化剂可以解决以往粉末状催化剂分离回收困难等问题，还可以克服薄膜单位面积光催化剂担载量过少，无法大规模应用于污染物治理等障碍。通常的超临界干燥技术虽然很有效，可以制备出高比表面积、粒径分布均匀、大孔容的气凝胶，但是其也存在高温高压、设备昂贵、操作复杂、危险性高等不足。因此，以合理的成本，简便的设施，进行气凝胶的常压干燥制备有一定挑战性,但也具有很高的发展潜力和实用价值。有鉴于此,提出了本课题。本课题拟就上述问题,以钛酸丁醋为前驱体，添加螯合剂、干燥控制化学添加剂以改善孔道结构；并且因为Ti02凝胶自身骨架强度较低，很容易开裂破碎，需添加硅基表面修饰剂，提高凝胶网络有序性和强度;再使用低表面张力溶剂置换等途径实现Ti02气凝胶的溶胶-凝胶和常压干燥制备，以降低气凝胶的制备成本，简化制备工艺，提高安全性。并鉴于尚无非离子型表面活性剂用于常压制备Ti02气凝胶的报道，利用表面活性剂实施表面改性，以改善气凝胶的结构性能。同时对光催化性能进行研究，以期为Ti02气凝胶的规模化制备和处理污染物等方面做出贡献。 二、项目研究内容及技术路线 2.1 研究内容 （1）研究溶胶-凝胶法、常压干燥制备Ti02气凝胶的一般工艺,探寻最优的实验制备方案和配比，为后续实验奠定基础； （2）研究溶胶-凝胶过程中的主要影响因素，如无水乙醇、水、醋酸、甲酰胺等，并探究它们对气凝胶的作用机理,分析它们对物化性能的影响； （3）研究添加表面活性剂对常压干燥制备的Ti02气凝胶进行表面改性，分析其对气凝胶的表观密度、比表面积、表观形貌等结构性能的影响，讨论相关作用机理； （4）研究Ti02气凝胶对罗丹明B的光催化性能，分析表面改性、热处理温度、 天然气市场 调研报告姓名饶豪 班级储运11102班 学号 201104267 目录 1、榆神工业区天然气利用工程项目背景 (2) 2、公司简介 (2) 3、园区概况、环境现状 (3) 3.1 榆神工业区概况 (3) 3.2 环境现状 (4) 4、供气规模 (5) 4.1 供气原则 (5) 4.2 用气量计算 (6) 4.2.1 居民气化率预测 (6) 4.2.2 用户耗气指标 (6) 4.2.3 不均匀系数 (7) 4.2.4 耗气量计算 (8) 4.3 供气规模 (12) 5、榆神工业区天然气利用工程概况 (13) 6、结论 (14) 7、榆神工业区市场调研报告附件目录 (15) 1.榆神工业区天然气利用工程项目背景 榆神榆神工业区处于晋、陕、蒙三省接壤地带，是经陕西省政府批准设立的新型园区，属国家级陕北能源化工基地的核心组成部分。为了实现工业区低碳、环保的发展理念，全力打造全国绿色生态示范园、全国循环经济示范区，清洁能源天燃气的利用便是最为现实的选择。 榆林市榆神工业区恒达燃气有限责任公司根据榆神工业区周边地区天然气工程建设的发展情况，对榆神工业区天然气需求状况及市场前景进行了初步调查。榆神工业区目前尚无管道燃气设施，住宅小区和工业企业需自备燃油或燃煤，因此造成严重的环境污染。为了尽快改善榆神工业园区的环境状况，改善能源结构，解决园区居民和工业企业用气。我公司于2011年7月注册成立，主要实施榆神工业园区天然气气化建设经营项目。实施榆神工业区天然气利用工程不仅对园区内其他产业提供了强有力的清洁能源支撑，还会成为工业区经济发展的新增长点，可极大地改善工业区的投资环境，促进榆神工业区经济的快速健康发展。 2、公司简介 高性能气凝胶隔热保温材料 高性能气凝胶隔热保温材料是一种分散介质为气体的凝胶材料，是满足温度使用范围在－200℃～800℃的柔性或刚性高性能隔热保温材料。该材料中孔隙的大小在纳米数量级，可有效抑制空气对流传热和固相热传导，是一类高性能保温隔热材料。 气凝胶材料的简介： 纳米多孔气凝胶（简称气凝胶）材料是一种分散介质为气体的凝胶材料，是由胶体粒子或高聚物分子相互聚积构成的一种具有网络结构的纳米多孔性固体材料，该材料中孔隙的大小在纳米数量级。其空洞率高达80-99.8％，孔洞的典型尺寸为1-100纳米，而密度可低达3 kg/m3，室温导热系数可低达0.012 W/（m?K）。正是由于这些特点使气凝胶材料在航空航天、船舶、建筑、新能源、石油化工、服装、催化剂、电化学等方面有很广阔的应用潜力。 按照气凝胶成分划分气凝胶可以分为氧化硅气凝胶、氧化锆气凝胶、氧化铝气凝胶和炭气凝胶等。其中氧化硅气凝胶使用温度可达600℃，氧化锆气凝胶使用温度可达1300℃，炭气凝胶使用温度高达2000℃。 气凝胶材料的应用：（一）气凝胶在石油化工方面的应用 据报道操作人员在开采海底油田和气田时的一项关键需求，是输送未加工炭氢化合物的能力，它们经常处于高温高压状态下，而且沿海底的输送距离也越来越长。若没有充分的绝热，这些炭氢化合物将发生冷却并生成水合物或蜡化，最终堵塞流送管，对操作人员产生巨大的成本，气凝胶卓越的保温性能可以很好的解决这一问题。 （二）气凝胶在船舶上面的应用 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，也成为气凝胶材料应用新的平台。 （三）气凝胶在建筑方面的应用 气凝胶卓越的保温性能让他可以在建筑保温方面具有十分强大的潜力，相对于目前使用的聚苯泡沫气凝胶不仅保温隔热效果更好，而且不可燃烧，可以有效的防止火灾的发生。气凝胶的耐老化性能也十分良好，可以保证外保温体30年不老化。目前气凝胶的成本相对较高，等将来工艺更加的优化，成本下降，必将在建筑保温方面大量应用。同时由于气凝胶的透光性，使其可以用来制作透光屋顶。 （四）气凝胶在航空航天方面的应用 目前，气凝胶已经在航空航天需要隔热保温的地方中大量使用。其中有一项就是在航空航天用热电池上的应用，使用气凝胶材料作为隔热保温层完美的解决了航空航天对热电池高性能的要求，下图为某种热电池的隔热气凝胶材料。 （五）气凝胶在其他方面的应用 气凝胶卓越的隔热保温性能使得他在电化学、服装、新能源、催化剂等方面也有十分强大的应用潜力。由于气凝胶的孔隙都是纳米级的，比表面积很大这使得他吸附能力较大，可以在用来做催化剂的载体；由于其吸附性，同时密度极低，所以也可以用来储氢；他良好的保温性可以用来制作服装，只需要很薄的一层就可以达到很好的保温效果。 作为隔热保温材料，可用于超声速飞行器的热防护，装甲车、船舶等的大功率发动机隔热，工业用高温炉的隔热以及高效热电池、绿色智能建筑的保温等；作为防火分隔材料，可用于大型船舶、高层建筑物中防火门、防火舱壁的制造；可用于特种服装（防寒服、消防服、防弹背心）制造、隔音材料、催化剂载体等。 海南大学 课程名称现代材料科学进展 题目名称二氧化硅气凝胶 学院材料与化工学院 专业班级2010级材料2班 姓名周俊琛 学号20100413310089 评阅老师： 日期：年月日 二氧化硅气凝胶 周俊琛20100413310089 摘要:本文从二氧化硅的研究历史和现状出发，从制备方法、干燥工艺、性能与应用领域等方面综述了二氧化硅气凝胶的研究进展，并对二氧化硅气凝胶的发展前景进行了展望。 关键词:二氧化硅气凝胶，制备，干燥，应用 Current Research and Applications of Silica Abstract: The article reviewed the latest development and the h istory of the research of silica aerogel, summarized the progre ss of the silica aerogel research in the aspects of preparatio n methods, drying technologies, properties and current applicatio n. And the article also looks forward to the development prosp ect of silica aerogel. Keywords: silica aerogel, preparation, drying, application 一、气凝胶的简介 气凝胶通常是指以纳米量级超微颗粒相互聚集构成纳米多孔网络结构，并在网络孔隙中充满气态分散介质的轻质纳米固态材料。气凝胶是一种固体，但是99%都是由气体构成，外观看起来像云一样。气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量，有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。 最常见的气凝胶为二氧化硅气凝胶。SiO2气凝胶是一种防热隔热性能非常优秀的轻质纳米多孔非晶固体材料，其孔隙率高达80-99.8％，孔洞的典型尺寸为1-100 nm，比表面积为200-1000 m2/g，而密度可低达3 kg/m3，室温导热系数可低达0.012 W/（m?k）。正是由于这些特点使气凝胶材料在热学、声学、光学、微电子、粒子探测方面有很广阔的应用潜力。。 二、气凝胶发展历史 早在1931年，Steven.S.Kistler就开始研究气凝胶。他最初采用的方法是用硅酸钠水溶液进行酸性浓缩，用超临界水再溶解二氧化硅，用乙醇交换孔隙中的水后，利用超临界流体干燥技术制成了最初的真正意义上的气凝胶。这种材料的特点是透明、低密度、高孔隙率。但受当时科研手段的限制，这种材料的研制并没有引起科学界的重视。 竭诚为您提供优质文档/双击可除 天然气调研报告 篇一：天然气市场调研报告 天然气市场 调研报告 榆林市榆神工业区天然气市场调研报告 目录 1、榆神工业区天然气利用工程项目背景 (2) 2、公司简介................................................. . (2) 3、园区概况、环境现状 (3) 3.1榆神工业区概况................................................. (3) 3.2环境现 状................................................. . (4) 4、供气规模................................................. .. (5) 4.1供气原则................................................. . (5) 4.2用气量计算................................................. .. (6) 4.2.1居民气化率预测................................................. (6) 4.2.2用户耗气指标................................................. (6) 4.2.3不均匀系数................................................. .. (7) 4.2.4耗气量计算................................................. 气凝胶——超级绝热保温材料 气凝胶——改变世界的神奇材料 二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”，是目前已知的最轻的固体材料，也是 3迄今为保温性能最好的材料。因其具有纳米多孔结构(1~100nm)、低密度(1,500kg/m)、低介电常数(1.1~2.5)、低导热系数(0.003~0.025 w/m?k)、高孔隙率(80,,99 8,)、高比表 2面积(200~1000m/g)等特点，在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质，在航天、军事、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用前景，被称为“改变世界的神奇材料”。 气凝胶的特性及应用 特性应用 在所有固体材料中热导率最低，建筑节能材料， 热学轻质，保温隔热材料， 透明，浇铸用模具等。 超低密度材料密度 ICF以及X光激光靶 3(最低可达3kg/m) 高比表面积，催化剂，吸附剂，缓释剂、离子交孔隙率多组分。换剂、传感器等 低折射率， Cherenkov探测器， 光学透明，光波导， 多组分, 低折射率光学材料及其它器件 声学低声速声耦合器件 低介电常数，微电子行业中的介电材料，电学高介电强度，电极，超级电容器高比表面积。 弹性，高能吸收剂，机械轻质。高速粒子捕获剂 气凝胶的发展 世界上第一个气凝胶产品是1931年制备出的。当时，美国加州太平洋大学(College of the Pacific)的Steven.S. Kistler提出要证明一种具有相同尺寸的连续网络结构的固体“凝胶”，其形状与湿凝胶一致。证明这种设想的简单方法，是从湿凝胶中去除液体而不破坏固体形状。如按照通常的技术路线，很难做到这一点。如果只是简单地让湿凝胶干燥，凝胶将会收缩，常常使原来的形状破坏，破裂成小碎片。也就是说，这种收缩经常是伴随着凝胶的严重破裂。Kistler推测:凝胶的固体构成是多微孔的，液体蒸发时的液一气界面存在较大的表面张力，该表面张力使孔道坍塌。此后，Kistler发现了气凝胶制备的关键技术(Kistler，1932)。 Kistler研究的第一个凝胶是通过硅酸钠的酸性溶液浓缩制备的SiO凝胶。2 然而，他试图通过把凝胶中的水转变成超临界流体的方式来制备气凝胶却没有成功。Kistler再尝试首先用水充分洗涤二氧化硅凝胶(从凝胶中去掉盐)，然后用乙醇交换水，通过把乙醇变成超临界流体并使它跑掉，第一个真正的气凝胶形成了。Kistler的气凝胶与现在制备的二氧化硅气凝胶类似，是具有相当大的理论研究价值的透明、低密度、多孔材料。在之后的几年时间里，Kistler详尽地表征了他的二氧化硅气凝胶的特性，并制备了许多有研究价值的其它物质的气凝胶材料，包括:A10 , W0 , Fe0 , Sn0、酒石酸镍、纤维素、纤维素硝酸盐、233232 明胶、琼脂、蛋白、橡胶等气凝胶。 后来，Kistler离开了太平洋大学，到Monsanto公司供职。Monsanto公司 气凝胶市场调研报告 一、概述 二氧化硅气凝胶是一种合成的无定形硅胶，与结晶硅胶显著不同。硅胶分子由一个硅原子和两个氧原子构成。如下图所示，硅胶有两种基本形式：无定形硅胶和结晶硅胶。如果硅胶分子排列整齐并且形成可重复样式，则为结晶硅胶。如果硅胶分子排列不整齐，则为无定形硅胶。 两种不同气凝胶产品的扫描电子显微镜（SEM）图像显示，气凝胶存在无定形特性。粉末X 光衍射没有发现可测量的结晶成分。在超过1200℃（显著高于气凝胶材料的最高使用温度）时，气凝胶会转换为结晶相。 二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”，是目前已知的最轻的固体材料，也是迄今为止保温性能最好的材料。因其具有纳米多孔结构（1~100nm）、低密度（3~250kg/m3）、低介电常数（1.1~2.5）、低导热系数（0.013~0.025W/(m·k)）、高孔隙率（80~99.8%）、高比表面积（500~1000m2/g）等特点，在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质，在航天、军事、石油、化工、矿产、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用价值，被称为“改变世界的神奇材料”。 气凝胶于1931年在美国发明。目前气凝胶全球重点发展区域主要集中在美国、德国、英国，其中，依托强大的技术开发实力和新产品开发力度，美国的应用领域尤为突出和领先。在高性能气凝胶应用方面，美国已经成功应用于航空航天、新能源、建筑以及高级体育用品等方面。我国在气凝胶研究和开发方面尚属早期阶段，主要集中在附加值较高的航空航天、医药等方面，众多领域仍属空白。目前国际上关于气凝胶材料的研究工作主要集中在德国的维尔茨堡大学、BASF公司、美国的劳伦兹·利物莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室，法国的蒙彼利埃材料研究中心，日本高能物理国家实验室，美国阿斯彭气凝胶技术等。国主要集中在同济大学波尔固体物理实验室、省市纳诺高科股份、 燃气市场调研步骤 ① 市场调研的过程 一般情况下，一次完整的市场调研是按照下面的流程进行的： 市场调查所搜集的资料，一般可以分为一手资料和二手资料。两者的区别在于其是否已经存在。前者指为了当前特定的目的而搜集的原始资料；后者往往指企业内部外部已经存在的资料。 针对一手资料，常用的方法有： A 、访问法：包括如：人员访问法、电话访问法、邮寄问卷法、留置问卷法等。其中，人员访问法、电话访问法是我们常用的方法。在实际应用时，可进行定性或者定量的具体实施。 B 、观察法：直接观察调研对象，由观察结果搜集资料，此方法适合可以通过直接观察而获得的资料类型。如：小区人流统计、交通流量统计、广告位识别标志、男女住户的比例等； C 、实验法：根据研究要求设计实验方法，按所了解的实验变数设定实验结构，经过市场实地反应测试后，确认出最佳组合。适用的场合包括：不同区域小区、大客户测试不同价格等的反应。通过这些因素的不同组合，找出最理想的销售组合方式； ②分类调研 按照城市燃气的市场客户类型，市场调研可分为：工业、商业、公福、居民户和汽车加气市场。 A、工业、商业、公福市场调研的主要内容有： 主要了解单位名称、地址、主营产品、燃料种类、年耗燃料量、折合年耗气量、燃具配置（锅炉型号、灶具种类等）、法人名称、联系电话、合作意向等。 B、对新居民户调研的主要内容有： 主要了解新批在建项目规模、施工时间、联系方式等，跟踪洽谈；针对此类用户调研，房地产开发商、物业公司等都是现实的目标，并可以看作营销的渠道力量进行仔细分析和研究。 C、对老居民户调研的主要内容有： 在对待老居民用户调研时要更加精细，确保尽可能地掌握其消费特征和存在的障碍；诸如小区名称、地址、户主姓名、户主年龄、文化结构、家庭人口、家庭收入、现用燃料种类、用量、对燃气认知程度等，要做到详细调查，建立小区和居民户档案。针对此类用户调研时，物业公司、居民委员会、村委会等都可以看作营销的渠道力量进行仔细分析和研究。 D、对汽车加气市场调研： 主要内容有：出租车型号、数量、年耗汽油量、公交车种类、数量、年耗汽油量、年耗柴油量、其它区域性运营的车辆数、可改装的车辆总数、折合年耗气总量、改装成本、参与的政府部门、加气站建 二氧化硅气凝胶系列产品生产基地建设项目可行性研究报告 XXXXXX有限公司 年产5万立方米二氧化硅气凝胶系列产品项目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司 高级工程师：高建 目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目负责人 (1) 1.1.6项目投资规模 (1) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (2) 1.1.9项目建设期限 (2) 1.2项目承建单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (4) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2项目提出缘由 (9) 2.3项目建设必要性分析 (9) 2.3.1顺应我国战略性新兴产业快速发展的需要 (9) 2.3.2推动二氧化硅气凝胶产业技术进步促进我国新材料产业快速发展的需要 (10) 2.3.3符合《中国制造2025》“三步走”实现制造强国战略目标 (11) 2.3.4有利于项目企业做大做强的需要 (12) 2.3.5增加就业带动相关产业链发展的需要 (12) 2.3.6促进项目建设地经济发展进程的的需要 (12) 2.4项目可行性分析 (13) 2.4.1政策可行性 (13) 2.4.2市场可行性 (13) 2.4.3技术可行性 (14) 2.4.4管理可行性 (14) 2.5分析结论 (15) 第三章行业市场分析 (16) 3.1我国新材料产业发展状况分析 (16) 3.2我国新材料产业市场状况分析 (17) 3.3我国新材料产业发展趋势及前景分析 (18) 学 年 论 文 题目： SiO 2气凝胶的研究现状与应用 学 生： 房斯曼 学 号： 200902010204 院 （系）：材料科学与工程学院 专 业： 材 料 化 学 指导教师： 李 翠 艳 2012年 6 月 1 日 SiO2气凝胶的研究现状与应用 材化092 班###指导老师：李## (陕西科技大学材料科学与工程学院陕西西安710021） 摘要:本文从二氧化硅的研究历史和现状出发，从制备方法、干燥工艺、性能与应用领域等方面综述了二氧化硅气凝胶的研究进展，并对二氧化硅气凝胶的发展前景进行了展望。 关键词:二氧化硅气凝胶，制备，干燥，应用 Current Research and Applications of Silica Abstract: The article reviewed the latest development and the history of the research of silica aerogel, summarized the progress of the silica aerogel research in the aspects of preparation methods, drying technologies, properties and current application. And the article also looks forward to the development prospect of silica aerogel. Keywords: silica aerogel, preparation, drying, application 0 前言 二氧化硅气凝胶是在保持胶体骨架结构完整的情况下，将胶体内溶剂干燥后的产物,它问世于1931年，美国科学家首先由斯坦福大学的S．S．Kistler制得了二氧化硅气凝胶。1966年J．B．Peri利用硅酯经一步溶胶—凝胶法制备出氧化硅气凝胶，从而使材料的密度更低，进一步推动了气凝胶研究的进展。1974年粒子物理学家Cantin等首次报道了将1700升和1000升的氧化硅气凝胶应用于两个Cerenkov探测器。此后，硅气凝胶作为隔热材料又成功地应用于双面窗HJ。1985年Tewari使用二氧化碳为超临界干燥介质，成功地进行了湿凝胶的干燥，推动了硅气凝胶的商业化进程。 随着人们对二氧化硅气凝胶研究的深入，气凝胶制备及应用有了许多新的发展。本文从二氧化硅现有的制备方法和二氧化硅气凝胶的性能出发，查阅各方资料，指出了不同的制备条件对二氧化硅气凝胶性能的影响以及各种方法的优点及待改进的地方，总结了二氧化硅气凝胶的各种优异的性能以及在各个领域的应用。并且对二氧化硅气凝胶的发展进行的展望。 1 SiO2气凝胶的制备工艺 目前，二氧化硅气凝胶的主要制备方法就是通过溶胶凝胶方法先得到SiO2凝胶，再经过干燥可得到二氧化硅气凝胶。溶胶凝胶制备二氧化硅凝胶因为受到很多因素的影响，在不同的制备因素下所得到的气凝胶性能会有所影响。 大同润燃气有限公司 企业调研内容 一、公司概况（包括但不限于以下内容） 1、公司的历史沿革情况； 大同华润燃气有限公司于2007年7月由华润燃气（集团）有限公司与山西国新能源发展集团公司共同出资设立，2011年4月股东转为山西天然气股份有限公司。注册资金为4400万元，（经2011年公司董事会双方股东同意增资5000万元，手续正在办理中）华润燃气（集团）公司占有75%的股份，山西天然气股份有限公司占有25%的股份。 2、人员数量及机构设置； 目前公司员工共有510人，其中正式员工208人、煤气公司借调191人、临时聘用人员104人，国新能源调派7人，大专以上学历人员216人。高管人员8名，其中经董事会通过聘任6名（华润燃气集团外派经理人3名、股东方派驻人员3名），公司聘任总经理助理2名。内部组织结构设置为十部一室、十个分公司，分别为总经理办公室、人力资源部、计划财务部、安全技术部、市场开发部、物资供应部、工程部、客户服务部、运行管理部、CNG事业部、调控中心、矿区分公司、燃气具销售中心、大同县分公司、阳高县分公司、天镇县分公司、浑源县分公司、灵丘县分公司、广灵县分公司、左云县分公司、朔州市右玉县分公司。 3、特许经营情况； 2007年以来，大同华润燃气有限公司沿袭公司前身大同市天然气公司所经营大同市城区以外经营区域，2008年以来，公司按照市政府关于置换煤气用的要求，对17万煤气用户进行了置换，对大同市实现了天然气经营全覆盖，根据市政府会议纪要，公司将在与当地煤气公司重组后授予市区燃气特许经营权，目前正在推进中，2009年公司与大同市政府签署了市属七县燃气项目合作协议，截至目前，公司已获得大同市周边、大同县、阳高、天镇、浑源、灵丘、广灵、朔州市右玉县燃气经营特许经营权，左云县将在今年上半年签署。 海城市天然气用气量调研报告 一、海城市概况 海城市为鞍山市所辖的县级市，位于辽宁省南部，辽河下游之左岸，辽东半岛之北端。北邻鞍山和沈阳，南邻营口、大连，东接本溪及丹东，西与盘锦隔河相望。全境气候温和，年平均气温10.4℃，降雨量691.3mm，处于暖温带季风气候区。四季分明、雨量充沛。 海城全境面积为2734平方公里，总人口108．5万人，全市辖5个管理区、2个开发区、22个镇，574个行政村。 2009年，海城市地区生产总值实现530.6亿元，同比增长20%；财政一般预算收入实现21.2亿元，同比增长 51.4％；规模以上工业增加值201亿元，同比增长37％；实际利用外资1.15亿美元，同比增长27.5％；出口创汇2.5亿美元，同比增长18.8％；城市居民人均可支配的收入实现11730元，农民人均纯收入实现8838元，同比均增长15％。 海城市是东北地区城市工业发展最早、厂点最多的城市之一。为适应市场经济发展的需要、同国际市场接轨，进一步优化企业结构、进一步增加投入上项目、进一步加强企业内部管理，创新意识、质量意识、名牌意识不断提高，数十家企业的产品获ISO9000国际质量认证。菱镁、滑石、建材等一大批名牌产品在国内外市场独立鳌头，有世界镁都之称。 由近年来海城市的总体发展趋势来看，海城市正在处于城市发展快速上升时期。全市几百家工业污染企业目前仍然延用着用煤、重油、焦碳为主要燃料，致使城市大气环境污染严重，众多企业的燃煤燃油锅炉、窑炉急待整改，正在寻找新型清洁替代能源。因此，天然气引入海城市是城市发展的需要，也是一种必然趋势。 二、城市能源现状 目前海城市能源主要由煤、电、油等构成。海城市能源相对匮乏，尤其是一次能源，自给率很低，绝大部分靠境外输入。 随着海城市国民经济的发展和产业结构的不断调整，对能源的需求也在不断地增长，2010年海城市耗能达到839万吨标准煤。2008-2010年海城市耗能情况见下表。 海城市耗能一览表 二氧化硅气凝胶简介 气凝胶（aerogels）通常是指以纳米量级超微颗粒相互聚集构成纳米多孔网络结构，并在网络孔隙中充满气态分散介质的轻质纳米固态材料。气凝胶是一种固体，但是99%都是由气体构成，外观看起来像云一样。气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量，有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。 最常见的气凝胶为二氧化硅气凝胶。SiO2气凝胶是一种防热隔热性能非常优秀的轻质纳米多孔非晶固体材料，其孔隙率高达80-99.8％，孔洞的典型尺寸为1-100 nm，比表面积为200-1000 m2/g，而密度可低达3 kg/m3，室温导热系数可低达0.012 W/（m?k）。正是由于这些特点使气凝胶材料在热学、声学、光学、微电子、粒子探测方面有很广阔的应用潜力。 一、气凝胶发展历史 早在1931年，Steven.S.Kistler就开始研究气凝胶。他最初采用的方法是用硅酸钠水溶液进行酸性浓缩，用超临界水再溶解二氧化硅，用乙醇交换孔隙中的水后，利用超临界流体干燥技术制成了最初的真正意义上的气凝胶。这种材料的特点是透明、低密度、高孔隙率。但受当时科研手段的限制，这种材料的研制并没有引起科学界的重视。 上世纪七十年代，在法国政府的支持下，Stanislaus Teichner在寻找一种用于存储氧和火箭燃料的多孔材料的过程中，找到一种新的合成方法，即把溶胶- 凝胶化学方法用于二氧化硅气凝胶的制备中。这种方法推动了气凝胶科学的发展。 此后，气凝胶科学和技术得到了快速发展。1983年Arlon Hunt 在Berkeley 实验室发现可用更安全、更廉价的二氧化硅气凝胶制作方法。与此同时，微结构材料研究小组发现可用具有更低临界温度和临界压力的二氧化碳超临界流体取代乙醇作为超临界干燥的流体，使得超临界干燥技术得以向实用化阶段迈进。 八十年代后期，Larry Hrubesh 领导的研究者在Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) 制备了世界上最轻的二氧化硅气凝胶，密度是0.003 g/cm 3，仅有空气的3倍。不久之后，Rick Pekala(LLNL) 制备了有机气凝胶，包括间苯二酚-甲醛气凝胶、三聚氰胺-甲醛气凝胶。间苯二酚-甲醛气凝胶能够被热解得到纯碳气凝胶，该方法开创了气凝胶研究的新领域。 进入九十年代以后，对于气凝胶领域的研究更为深入。据不完全统计，近 目标区域天然气市场调研提纲 目标区域天然气市场调研提纲 目录 一、明确调研目的 二、目标区域概况 三、目标区域天然气市场现状 四、目标区域天然气市场需求预测分析 五、拟定项目实施规划 六、经济分析评价 七、市场进入条件 八、项目风险评估 一、调研目的 通过调研目标区域天然气市场现状、需求总量，现有能源结构，经济发展水平，行业政策和人文地理环境状况，分析潜在市场容量和经济效益，为进入和规划该区域天然气市场奠定基础。 二、目标区域概况 1、目标区域地理位置、交通、气候、自然环境状况； 2、目标区域人口、经济发展水平、产业结构、行业政策及城市发展规划。 三、目标区域天然气市场现状 现有天然气企业数量、名称、年销售总量（分类：车用、工业、民用、公福、商业）、布局（用区域图标出位置）、规 模、购销价格、特许经营范围、供给区域、气源、发展规划等，可以适当拍些照片予以说明现有天然气企业情况。并附带说明其它能源利用情况，对天然气市场的影响。 四、目标区域天然气市场需求分析 1、目标区域城区居民、商业及公福用户需求 居民用户的耗气指标与当地气候条件、生活习惯、生活水平、公共服务设施的发展程度和气价等有关。用气量指标设定如下，居民耗气指标近期按55（104KCal/人·年），远期按65（104KCal/人·年）考虑。近期气化率按70%计，远期气化率按90%计。 商业及公福用户用气量主要包括两类：一类为小型公共建筑用户用气，包括宾馆、招待所、饭店、饮食店、理发店、公共洗浴等餐饮和热水用气；另一类是学校、幼儿园、医院、宾馆等大型公福用户的食堂餐饮和热水用气。对于商业及公福用户天然气的消耗量，一般按居民用气量的60%计算。 目标区域居民、商业及公福用户用气量预测 注：1 天然气热值为8500 KCal/Nm3; 2 用气量=城市居民数×用气指标×气化率/天然气热值。 2、车用CNG需求调查 气凝胶具有超轻、低密度、纳米微孔，特征是，具有超细蜂窝孔尺寸和多孔结构，由相互连接的聚合链连接而成。孔径一般低于 100 nm，气凝胶颗粒尺寸通常小于 20nm。它可以由无机材料（如二氧化硅、氧化铝等），有机材料（如聚酰亚胺、碳等），或混合材料（如凝胶玻璃等）而制得。 气凝胶是世界上最轻的固体材料，因其颜色呈现出淡蓝色，因此也被称为“蓝烟”，也有人将其称为“固体空气”。这也被列入了基尼斯世界纪录。复合气凝胶密胺海绵气凝胶毯具有柔软﹑易裁剪﹑密度小、防火阻燃﹑绿色环保等特性，其可替代玻璃纤维制品、石棉保温毡、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。 气凝胶的结构特征是拥有高通透性的圆筒形多分枝纳米多孔三位网络结构，拥有极高孔洞率、极低的密度、高比表面积、超高孔体积率，其体密度在0.003-0.500 g/cm-3范围内可调。（空气的密度为0.00129 g/cm-3）。 气凝胶最初是由S.Kistler命名，由于他采用超临界干燥方法成功制备了二氧化硅气凝胶，故将气凝胶定义为：湿凝胶经超临界干燥所得到的材料，称之为 气凝胶。在90年代中后期，随着常压干燥技术的出现和发展，90年代中后期普遍接受的气凝胶的定义是：不论采用何种干燥方法，只要是将湿凝胶中的液体被气体所取代，同时凝胶的网络结构基本保留不变，这样所得的材料都称为气凝胶。 气凝胶的制备通常由溶胶凝胶过程和超临界干燥处理构成。在溶胶凝胶过程中，通过控制溶液的水解和缩聚反应条件，在溶体内形成不同结构的纳米团簇，团簇之间的相互粘连形成凝胶体，而在凝胶体的固态骨架周围则充满化学反应后剩余的液态试剂。 为了防止凝胶干燥过程中微孔洞内的表面张力导致材料结构的破坏，采用超临界干燥工艺处理，把凝胶置于压力容器中加温升压，使凝胶内的液体发生相变成超临界态的流体，气液界面消失，表面张力不复存在，此时将这种超临界流体从压力容器中释放，即可得到多孔、无序、具有纳米量级连续网络结构的低密度气凝胶材料。气凝胶原理及市场
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海城市天然气市场调研报告416(DOC)
二氧化硅气凝胶综述
天然气市场需求调研提纲
气凝胶的制备