气凝胶保温隔热材料 -
气凝胶——超级绝热保温材料
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)。
纳米气凝胶保温材料
纳米气凝胶保温材料纳米气凝胶是一种新型的保温材料，其具有独特的性能和广泛的应用前景。
纳米气凝胶由高度发达的纳米孔隙结构组成，其导热系数极低，同时具有良好的柔韧性和耐久性。
本文将首先介绍纳米气凝胶的基本特性和制备方法，然后探讨其在建筑、能源和环保领域的应用，最后分析其存在的问题并展望未来发展的方向。
纳米气凝胶是一种由纳米孔隙结构组成的固体材料，其孔隙结构具有非常小的孔隙尺寸和大量的孔隙体积。
这种特殊的结构决定了纳米气凝胶具有极低的导热系数，通常在0.01W/(m·K)以下。
与传统的保温材料相比，纳米气凝胶可以显著降低能量传递，并减少能量的损耗。
此外，纳米气凝胶还具有良好的柔韧性和耐久性，可以适应不同形状和尺寸的建筑结构。
纳米气凝胶的制备方法多种多样，主要包括溶胶-凝胶法、湿法合成法和气相法等。
溶胶-凝胶法是最常用的制备方法之一，其过程主要包括溶胶制备、凝胶形成和凝胶干燥等步骤。
在溶胶制备阶段，通过添加适量的溶剂和表面活性剂来控制溶胶的分散性和粘度。
然后，通过添加适量的交联剂和固化剂来形成凝胶结构。
最后，通过干燥和热处理等方法将凝胶转变为纳米气凝胶。
纳米气凝胶在建筑领域具有广泛的应用前景。
首先，它可以用于建筑外墙的保温隔热，有效减少热量传递，降低能耗。
其次，纳米气凝胶可以应用于建筑物的屋顶和地板保温，提高室内的舒适性和能源利用效率。
此外，纳米气凝胶还可以用于冷库和高温设备的保温，如冰箱和热水器等。
在能源领域，纳米气凝胶也可以应用于太阳能电池板和燃料电池的保温，提高能源转化效率。
在环保方面，纳米气凝胶可以用于废水处理和烟气净化，具有重要的环保意义。
然而，纳米气凝胶目前还存在一些问题需要解决。
首先，纳米气凝胶的制备成本较高，限制了其大规模应用。
其次，纳米气凝胶的力学性能相对较差，容易发生压缩变形。
此外，纳米气凝胶的耐水性和耐候性较差，需要进一步改进。
未来，需要进一步研究纳米气凝胶的制备工艺和材料性能，以提高其制备成本和力学性能。
气凝胶保温隔热材料
气凝胶保温隔热材料
保温隔热材料主要有三种：1、导热系数低的材料。
常用的如聚苯乙烯泡沫塑料等；2、吸水率低的材料，如酚醛树脂；3、防火阻燃的材料，如硅酸铝纤维布、玻璃棉毡等。
此外，还有一些具有特殊性能的新型材料，如碳化硅、碳化硼等。
气凝胶是近年来发展起来的新型材料,它不仅能吸收大量的红外线而且可以反射出大部分的红外线,其导热系数比传统的保温材料高30%~50%.对于需要长期使用的建筑物,其优越性尤为显著,被誉为“绿色建材”。
气凝胶可广泛应用在工业与民用建筑的墙体和屋顶上,也可作为绝缘层或防潮层.。
气凝胶保温隔热材料
气凝胶保温隔热材料气凝胶保温隔热材料是一种新型的高效保温隔热材料，具有优异的保温隔热性能和轻质化特点，被广泛应用于建筑、航空航天、军事、电子、医药等领域。
本文将对气凝胶保温隔热材料的特性、应用以及未来发展进行介绍。
首先，气凝胶保温隔热材料具有极低的导热系数，其导热系数一般在0.012~0.025W/(m·K)之间，远低于传统保温隔热材料，如聚苯乙烯泡沫板和岩棉。
这使得气凝胶保温隔热材料在同样保温效果下，可以大大减少材料厚度，节省空间，提高建筑利用率。
同时，由于其微孔结构的特殊性，气凝胶保温隔热材料还具有良好的吸声性能，能够有效减少建筑内外的噪音传播。
其次，气凝胶保温隔热材料具有极低的密度，一般在100kg/m³以下，是目前世界上最轻的固体材料之一。
这种轻质化特性使得气凝胶保温隔热材料在航空航天领域有着广泛的应用前景，可以大幅减轻飞行器的自重，提高燃油利用率。
同时，在建筑领域，轻质化的气凝胶保温隔热材料也能够减少建筑自重，降低地基承载压力，提高建筑的抗震性能。
再次，气凝胶保温隔热材料具有优异的耐高温性能，一般可达到600℃以上，甚至高达1000℃。
这使得气凝胶保温隔热材料在军事领域有着广泛的应用前景，可以用于制造导弹隔热材料、火箭外壳隔热材料等。
同时，气凝胶保温隔热材料还具有良好的耐低温性能，可以在-200℃的极端环境下保持稳定的保温隔热性能，因此也被广泛应用于极地科考和航天探测器等领域。
最后，随着科技的不断进步，气凝胶保温隔热材料的研发和应用也在不断拓展。
未来，随着新材料、新工艺的不断涌现，气凝胶保温隔热材料的性能将得到进一步提升，应用领域也将不断扩大。
同时，随着人们对建筑节能、航空航天安全、军事防护等方面需求的不断增加，气凝胶保温隔热材料必将迎来更加广阔的发展空间。
综上所述，气凝胶保温隔热材料具有优异的保温隔热性能、轻质化特点和广泛的应用前景，是一种极具发展潜力的新型材料。
疏水二氧化硅气凝胶保温材料配方
疏水二氧化硅气凝胶保温材料配方疏水二氧化硅气凝胶是一种新型的高效保温材料，具有低导热系数、轻质、柔软、耐高温、耐酸碱、不燃等优点。
近年来，随着人们对环保和能源节约意识的提高，疏水二氧化硅气凝胶被广泛应用于建筑、航空航天、军工、电力等领域。
本文将介绍一种疏水二氧化硅气凝胶保温材料的配方。
一、主要原料疏水二氧化硅气凝胶的主要原料是硅酸钠、硅酸铝钠、硅酸铝钾、硅酸镁、氯化钠、硅酸镁等。
硅酸钠和硅酸铝钠是制备二氧化硅气凝胶的主要原料，硅酸铝钾和硅酸镁可增加疏水性；氯化钠作为催化剂，硅酸镁可促进反应，提高二氧化硅气凝胶的性能。
二、配方比例1.硅酸钠：硅酸铝钠：氯化钠=1:1:0.05；2.硅酸铝钾：硅酸镁=1:2；3.硅酸铝钠：硅酸镁=1:1。
三、制备过程1.将硅酸钠、硅酸铝钠、氯化钠按照配方比例混合。
2.将混合后的原料加入水中，加热至80℃，搅拌至均匀。
3.将硅酸铝钾、硅酸镁按照配方比例加入上述溶液中，继续加热搅拌。
4.调节溶液的pH值，在5~6之间。
5.将调节好的溶液倒入模具中，静置凝胶。
6.将凝胶进行焙烧，焙烧温度为450℃，时间为3小时。
7.将焙烧后的凝胶冷却，然后进行破碎、筛分、包装等工序，即可得到疏水二氧化硅气凝胶保温材料。
四、应用疏水二氧化硅气凝胶保温材料可广泛应用于建筑、航空航天、军工、电力等领域。
在建筑中，它可用于墙体、屋顶、地板等保温隔热；在航空航天和军工领域，它可用于导弹、卫星、飞机等高温隔热；在电力领域，它可用于电站、变电站等设备的保温隔热。
疏水二氧化硅气凝胶保温材料是一种新型的高效保温材料，其配方比例和制备过程需要精细控制。
随着人们对环保和能源节约意识的提高，疏水二氧化硅气凝胶保温材料的应用范围将会更加广泛。
气凝胶 保温材料
气凝胶保温材料
气凝胶是一种具有纳米多孔网络结构的固体材料，它在孔隙中充满气态分散介质。
气凝胶作为保温材料，具有以下几个显著特点：
1. 高隔热性：气凝胶的保温性能是传统材料的2-8倍，这意味着在达到同等保温效果的情况下，所需的气凝胶用量更少。
2. 长寿命：气凝胶的使用寿命可长达20年左右，远超传统保温材料的5年更换周期，从而降低了全生命周期的使用成本。
3. 轻质薄厚：由于其低导热系数和高耐温性，气凝胶可以制成较薄的保温层，节省空间，同时具备出色的防火性和防水性。
4. 环保性：气凝胶材料本身绿色环保，不含有害物质，符合当前对环保的高要求。
此外，根据不同的骨架组成物质，气凝胶可分为无机气凝胶（如硅气凝胶和金属氧化物气凝胶）、有机气凝胶（例如使用间苯二酚-甲醛作为前躯体）以及碳气凝胶（高温和惰性气氛下碳化得到）等类型。
综上所述，气凝胶以其独特的性质在节能减排、提高能效等方面展现出了巨大的潜力和价值。
二氧化硅气凝胶保温材料课件
通过技术创新降低二氧化硅气凝胶保 温材料的生产成本，提高生产效率。
加强二氧化硅气凝胶保温材料的市场 推广，提高消费者对产品的认知度和 接受度。
拓展应用领域
进一步拓展二氧化硅气凝胶保温材料 在建筑、航空航天、工业等领域的应 用范围。
05
二氧化硅气凝胶保温材料 的应用案例
建筑保温领域的应用
节能建筑
二氧化硅气凝胶保温材料具有优良的保温性能，可以有效降低建筑物的热损失， 提高建筑的能效。
02
它具有高比表面积、低导热系数 、高孔隙率等特点，能够有效地 隔绝温度传递，从而实现保温效 果。
二氧化硅气凝胶保温材料的特性
01
02
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高效保温
二氧化硅气凝胶保温材料的导 热系数极低，能够有效阻止热
传导，提高保温效果。
轻质柔软
二氧化硅气凝胶保温材料具有 极高的孔隙率和比表面积，质
地轻盈柔软，方便使用。
航空航天
二氧化硅气凝胶保温材料因其 轻质柔软、高效保温等特性， 在航空航天领域也有广泛应用 。
其他领域
除了上述领域，二氧化硅气凝 胶保温材料还可应用于汽车、
船舶、家电等领域。
02
二氧化硅气凝胶保温材料 的制备方法
溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是一种常用的制备二氧化硅气凝胶保温材料的方法。
该方法通过将硅酸酯或硅烷醇溶液进行水解和缩聚反应，形成溶胶，再经过凝胶化 、老化、干燥和热处理等步骤，制备出二氧化硅气凝胶。
二氧化硅气凝胶具有较好的化学稳定性，不易与酸、碱等物质发生化学反应， 能够适应各种复杂环境。
长期稳定性好
在长时间的使用过程中，二氧化硅气凝胶的性能不易发生变化，具有较长的使 用寿命。
环境友好性
纳米气凝胶隔热材料
纳米气凝胶隔热材料
纳米气凝胶隔热材料是一种新型的隔热材料，它是利用纳米技术将气体封装在凝胶中形成的新型材料。
这种材料具有优良的隔热性能和较低的导热系数，可以有效降低建筑物能耗。
纳米气凝胶隔热材料主要由纳米气凝胶和填充材料组成。
纳米气凝胶是由纳米气体和凝胶剂制成的，它具有较低的导热系数和较高的隔热性能。
填充材料主要用于增加材料的强度和耐久性。
纳米气凝胶隔热材料具有许多优点，如较低的导热系数、高的隔热性能、低的压缩性能、高的耐压性能、耐火性能、耐腐蚀性能、环保性能等。
这些性能都使得纳米气凝胶隔热材料成为建筑隔热领域中的一种理想材料。
纳米气凝胶隔热材料适用于各种建筑物的保温隔热，如住宅、商业建筑、工业建筑等。
它可以应用于屋面、墙体、地板等多个部位，能够有效降低建筑物能耗。
另外，由于纳米气凝胶隔热材料是由纳米气体和凝胶剂制成的，因此不会产生有害物质，符合环保标准。
总之，纳米气凝胶隔热材料是一种具有广阔应用前景和巨大潜力的新型隔热材料。
它具有优良的隔热性能和较低的导热系数，能有效降低建筑物能耗，是现代建筑隔热领域中的一种理想材料。
此外，纳米气凝胶隔热材料可以应用于各种建筑物，满足不同场合的需求。
随着纳米技术的不断发展，纳米气凝胶隔热材料将会在未来发挥更大的作用。
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气凝胶进军时尚界
Hugo boss
“零夹层”气凝胶纤维 3mm防风衣 （40mm羽绒服）
碳纤维加气凝胶内底 英· 安妮· 怕你特尔征服 喜马拉雅山
气凝胶材质帐篷 适用于极低恶劣环境 南极洲、北极圈探险队专用 防水、透气、质轻、保温
美国环保署证实： 气凝胶作为非晶体硅 ⑴无毒性，无诱变，不腐蚀 ⑵无致癌作用 ⑶硅进入人体不起化学反应，不被人体吸收 ⑷非刺激性物质 ⑸不影响人体健康
6mm气凝胶能够承受 1kg烈性炸药爆炸不变 形、不损坏且硬度、 韧性可调节与特殊材 料复合可优化提升性 能 @军用车辆外部装甲
特性：高孔隙率、高 比表面积 强力吸附剂,效果优于 活性炭 @防毒面具、动物房 除臭等
气凝胶作为耐高温的无机材料。 使用前后能够保持不粉化、不脆化、不 老化。 不支持霉菌生长，综合性能长期保持不 变。 使用年限，与建筑物同寿命。
气凝胶保温隔热原理
• 对流：当气凝胶材料中的气孔直径小于70nm时，气孔
内的空气分子就失去了自由流动的能力，相对地附着在气 孔壁上，这时材料处于近似真空状态。
• 辐射：由于材料内的气孔均为纳米级气孔再加材料本身
极低的体积密度，使材料内部气孔壁数日趋于“无穷多”， 对于每一个气孔壁来说都具有遮热板的作用，因而产生近 于“无穷多遮热板”的效应，从而使辐射传热下降到近乎 最低极限
• 热传导：由于近于无穷多纳米孔的存在，热流在固体
中传递时就只能沿着气孔壁传递，近于无穷多的气孔壁构 成了近于“无穷长路径”效应，使得固体热传导的能力下 降到接近最低极限
气凝胶的特性
纳米级材料（50nm） 低导热系数（0.013W/(K· m)） 低密度（3kg/m3 ） 高孔隙率（催化剂、吸附剂） 低折射率
美· 宇航服气凝胶材质的隔热内里 该夹层约18毫米厚度 能够帮助宇航员承受抗击 1400℃的高温~-130℃的超低温 ·
气凝胶是太空任务的高科技材 料，纳诺高科的革命性创举使它 从仅供科研试验的样品投入到大 规模生产；也使得它从航天航空 工程、军工行业的新贵转入到民 用、商业应用领域，所付出的前 期成本耗资巨大，但当前的费用 已经降低到民用可以承受的价格 点。
军事应用
美· DDG51驱逐舰
船舶保温，如锅炉、舱壁、舱体、甲板、 热力源、管道、烟囱和甲板等
气凝胶在太阳能能源应用原理
Ⅰ.气凝胶材质透明，光线可自由透射
Ⅱ.低折射率，对入射光几乎没有反射损失，太阳光透过 率高达87% Ⅲ.纳米孔状材料，内部存在大量微小孔洞，孔隙率在 80%~99.8%。布满了无限多的孔壁，而这些孔壁都是辐 射的反射面和折射面，极大地阻滞了辐射的热量散失。
实物展 示
出厂成品 预氧化纤维基材
谢谢
2002年，美国宇航局创立Aspen气凝胶公司以供
研发和生产气凝胶。 • 2004年，绍兴纳诺高科有限公司建厂试生产，注 册资金5000万，占地300余亩。 • 2006年4月，投资2亿建成世界上最大的二氧化硅 气凝胶生产基地，年产量3吨，并正式投入运行。 • 2012年，第二个工厂开始施工建设。产能为现有 10倍，达到20000立方米。
使用寿命
阿仑尼乌斯研究方法测试热老化
600 ℃,3h （等效性实验）
20年后收缩 <1%源自 气凝胶在太空任务的应用美“火星探路者”探测器 （保护机器人电子仪器设备）
“火星漫步者”，抵挡入夜-100℃超低温
俄罗斯“和平号”空间 站
绝缘
宇宙飞船重返地面 高速飞行中承受大气层剧烈摩擦 气凝胶隔绝千摄氏度高温 保障航天器安全返还
气凝胶保温隔热复合材料
主要内容
发展历程 保温绝热原理 特性
应用
源自太空任务的高科技材料
——掀起绝热保温新革命
气凝胶的发展历程
1931年，美国斯坦福大学Kistler通过水解水 玻璃首次制备得到气凝胶。 1985年，德国维尔兹堡大学物理所组织召开首 届“气凝胶国际研讨会”简称ISA。（2012年， 为第十届ISA会议） 1993年，气凝胶被应用到宇航服、 太空飞船、航天飞机等。
2004年，解决了实验室制备纯气凝胶 到大规模量产气凝胶的突破性难题 2005年，气凝胶与纤维毡复合研制成 功，并投产建成小试验线。解决了纯 气凝胶因其易碎性而无法真正应用到 保温行业的问题。 2006年，低中高温段各型号气凝 胶绝 热毡均取得突破，并落实投产。 2006年至今，产能逐步扩大。 201 3年，建成两条生产线，满产可达 30000m³ 。