顾名思义,气凝胶是一种源自凝胶体的固体,凝胶体的液体成分被空气替代,使得它干燥且多孔。事实上,90%以上的体积为真空,因此气凝胶是世界上很轻的固体材料。其密度比玻璃小1000倍,因此它也是世界上密度很低的固体材料。其紧密分布的粒径特别适合绝热应用,因为它们的导热性能极低、抗剪能力很高且疏水性很强。

气凝胶历史:
气凝胶,又称为干凝胶。是由胶体粒子或高聚物分子构成的纳米多孔网络结构,并在空隙中充满气态分散介质的一种高分散固体材料,外表呈固体状。气凝胶是由美国科学工作者Kistler在1931年通过水解水玻璃的方法制得。随后随着气凝胶研究的深入和超临界干燥技术的逐步完善,使构成气凝胶的固体微粒更趋于细化, 微孔分布更趋于均匀, 从而使材料的密度更低,孔隙率更高。目前的气凝胶主要是指一种以纳米量级超细微粒所聚集成的固态材料。
气凝胶特性:
气凝胶99.8%以上为空气,因为密度极低,目前很轻的气凝胶仅有0.16毫克每立方厘米,目前已经作为“世界上密度很低的固体”正式入选《吉尼斯世界纪录》。当气凝胶放到暗色背景前,呈淡蓝色,被称之为“蓝烟”,由于气凝胶有导热系数较低,应用领域十分的广泛,被誉为“改变世界的十大神奇材料”之一。
应用领域

01、交通运输

动车组顶板隔热、新能源电动汽车电池组隔热、船舶甲板、船舶舱壁。锂电池的工作温度范围宽为-20℃-60℃,电池温控和电控性能好的电动汽车,可以让汽车冬暖夏凉,更安全,且续航能力强,使用寿命长。

02、城市热网

城市集中供热、暖室、石油化工、蒸汽保温管道等。热损失仅为传统管材的25%,热网热损失为2%,小于国际10%的标准要求。不需砌筑庞大的地沟,只需将保温管埋入地下,大大减少了占地,减少土方开挖量约50%以上,减少土建砌筑和混凝土量90%。同时,保温管加工和现场挖沟平行进行,只需现场接头,可以缩短工期约50%以上。

03、热电联产

热电厂、火电厂、核电厂的保温设备、管道。减少热损失 ,节约材料。管道介质温度在100~500℃之间,防止烫伤。防止管道和设备内液体冻结、外表面结露。防止火灾,提高耐火绝缘。防止汽体介质在输送过程中冷凝。

04、高温窑炉

高温窑炉的内衬。耐温高,抗热冲击,隔热保温好、抗氧化能力强、施工方便。大大延长窑炉内衬材料的使用时间和减少窑炉内衬材料的损坏率。

05、石油化工

稠油高温注汽开采管道保温和炼化装置介质管线的保温。一般温度在200℃~600℃之间。气凝胶可有效减少外保温层用量,极佳的憎水性,憎水率≥98%且PH值为中性,不会腐蚀保温管道,从而延长施工对象使用寿命。同样的保温效果,使用气凝胶绝热毡可有效减少施工对象的体积,从而显著提高管道的排布率。

06、航天军工

宇航服内夹层、探测器、飞机机舱、核潜艇、坦克、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。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。

07、LNG储运

LNG管道、LNG船舶。液化天然气(LNG)在常压下的温度约为-162℃。气凝胶导热系数低,防火等级A1级,憎水率大于等于99%。优良的低温稳定性,避免传统材料因震动而产生堆积变形导致保温性能急剧下降。由无机材料构成,不含对人体有害物质且PH值为中性,对施工对象无腐蚀。

08、建筑保温

屋顶、地板、门窗玻璃、内外墙等。墙体大幅度变薄,房屋的净空间大幅增加,占地变小。增加的成本,诚实的传递到最终消费者身上,消费者通过计算每年的节能率,也完全可以接受。