氣凝膠隔熱棉

關(guān)鍵詞：高分子材料，熱管理材料，隔熱材料，

引言：SiO2氣凝膠復(fù)合材料是一種無機(jī)非晶態(tài)的固體，與海綿類似，內(nèi)部存在大量連通的孔洞。氣凝膠孔徑在 20nm~50nm之間，遠(yuǎn)小于空氣平均自由程70nm, 而且孔隙率高達(dá)99.8%，比表面積高達(dá) 1000 m2/g, 可有效控制空氣熱對流的同時，能延長熱傳導(dǎo)路徑、減少輻射熱傳（SiO2氣凝膠的導(dǎo)熱系數(shù)為 0.017W/mK)，是目前已知的導(dǎo)熱系數(shù)最低、質(zhì)量最輕的固體，有“固體煙”、“藍(lán)煙”之稱。氣凝膠貌似“弱不禁風(fēng)”，其實非常堅固耐用。它可以承受相當(dāng)于自身質(zhì)量幾千倍的壓力，在溫度達(dá)到1200攝氏度時才會熔化。此外它的導(dǎo)熱性和折射率也很低，絕緣能力比最好的玻璃纖維還要強(qiáng)39倍。由于具備這些特性，氣凝膠便成為航天探測中不可替代的材料，用它來進(jìn)行熱絕緣。

氣凝膠

一

簡介

氣凝膠是指通過溶膠凝膠法，用一定的干燥方式使氣體取代凝膠中的液相而形成的一種納米級多孔固態(tài)材料。如明膠、阿拉伯膠、硅膠、毛發(fā)、指甲等。氣凝膠也具凝膠的性質(zhì)，即具膨脹作用、觸變作用、離漿作用。

因為密度極低，最輕的氣凝膠僅有0.16毫克每立方厘米，比空氣密度略低，所以也被叫做“凍結(jié)的煙”或“藍(lán)煙”。由于氣凝膠中一般80%以上是空氣，所以有非常好的隔熱效果，一寸厚的氣凝膠相當(dāng)20至30塊普通玻璃的隔熱功能。即使把氣凝膠放在玫瑰與火焰之間，玫瑰也會絲毫無損。

二

特性

膠帶可以粘東西是因為它表面上涂有一層粘著劑的關(guān)系！最早的粘著劑來自動物和植物，在十九世紀(jì)，橡膠是粘著劑的主要成份；而現(xiàn)代則廣泛應(yīng)用各種聚合物。粘著劑可以粘住東西，是由于本身的分子和欲連接物品的分子間形成鍵結(jié)，這種鍵結(jié)可以把分子牢牢地黏合在一起。

氣凝膠，作為世界最輕的固體，已入選吉尼斯世界紀(jì)錄。這種新材料密度僅為3.55千克每立方米，僅為空氣密度的2.75倍；干燥的松木密度（500千克每立方米）是它的140倍。這種物質(zhì)看上去像凝固的煙，但它的成分與玻璃相似。由于它的密度極小，用于航空航天方面非常合適。

氣凝膠因其半透明的色彩和超輕重量，有時也被稱為“固態(tài)煙”或“凍住的煙”。這種新材料看似脆弱不堪，其實非常堅固耐用，最高能承受1400攝氏度的高溫。

氣凝膠貌似“弱不禁風(fēng)”，其實非常堅固耐用。它可以承受相當(dāng)于自身質(zhì)量幾千倍的壓力，在溫度達(dá)到1200攝氏度時才會熔化。此外它的導(dǎo)熱性和折射率也很低，絕緣能力比最好的玻璃纖維還要強(qiáng)39倍。由于具備這些特性，氣凝膠便成為航天探測中不可替代的材料，用它來進(jìn)行熱絕緣。

三

氣凝膠的應(yīng)用

1、在作為隔熱材料方面：硅氣凝膠纖細(xì)的納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有效地限制了局域熱激發(fā)的傳播，其固態(tài)熱導(dǎo)率比相應(yīng)的玻璃態(tài)材料低2—3個數(shù)量級。納米微孔洞抑制了氣體分子對熱傳導(dǎo)的貢獻(xiàn)。硅氣凝膠的折射率接近l，而且對紅外和可見光的湮滅系數(shù)之比達(dá)100以上，能有效地透過太陽光，并阻止環(huán)境溫度的紅外熱輻射，成為一種理想的透明隔熱材料，在太陽能利用和建筑物節(jié)能方面已經(jīng)得到應(yīng)用。通過摻雜的手段，可進(jìn)一步降低硅氣凝膠的輻射熱傳導(dǎo)，常溫常壓下?lián)教細(xì)饽z的熱導(dǎo)率可低達(dá)0．013w/m·K，是熱導(dǎo)率最低的固態(tài)材料，可望替代聚氨脂泡沫成為新型冰箱隔熱材料。由于硅氣凝膠的低聲速特性，它還是一種理想的聲學(xué)延遲或高溫隔音材料。在環(huán)境保護(hù)及化學(xué)工業(yè)方面。納米結(jié)構(gòu)的氣凝膠還可作為新型氣體過濾 ，與其它材料不同的是該材料孔洞大小分布均勻，氣孔率高，是一種高效氣體過濾材料。由于該材料特別大的比表而積．氣凝膠在作為新型催化劑或催化劑的載體方面亦有廣闊的應(yīng)用前景。

2、在儲能器件方面：有機(jī)氣凝膠經(jīng)過燒結(jié)工藝處理后將得到碳?xì)饽z 這種導(dǎo)電的多孔材料是繼纖維狀活性碳以后發(fā)展起來的一種新型碳素材料，它具有很大的比表面積(600—1000 m2/g)和高電導(dǎo)率(10—25 s/cm)．而且，密度變化范圍廣(0.05—1.0 g/cm3)．如在其微孔洞內(nèi)充入適當(dāng)?shù)碾娊庖海梢灾瞥尚滦涂沙潆婋姵?，它具有?a href="http://www.ttokpm.com/tags/電容/" target="_blank">電容量大、內(nèi)阻小、重量輕、充放電能力強(qiáng)、可多次重復(fù)使用等優(yōu)異特性，初步實驗結(jié)果表明：碳?xì)饽z的充電容量達(dá)3×104/kg2，功率密度為7 kw/kg，反復(fù)充放電性能良好。作為一種新型納米多孔材料，除硅氣凝膠外，已研制的還有其它單元、二元或多元氧化物氣凝膠、有機(jī)氣凝膠及碳?xì)饽z。作為一種獨(dú)特的材料制備手段，相關(guān)的工藝在其它新材料研制中得到廣泛應(yīng)用，如制備氣孔率極高的多孔硅、制備高性能催化劑的金屬—?dú)饽z混合材料、高溫超導(dǎo)材料、超細(xì)陶瓷粉末等。

A18氣凝膠隔熱棉

一

簡介

SiO2氣凝膠復(fù)合材料是一種無機(jī)非晶態(tài)的固體，與海綿類似，內(nèi)部存在大量連通的孔洞。氣凝膠孔徑在 20nm~50nm之間，遠(yuǎn)小于空氣平均自由程70nm, 而且孔隙率高達(dá)99.8%，比表面積高達(dá) 1000 m2/g, 可有效控制空氣熱對流的同時，能延長熱傳導(dǎo)路徑、減少輻射熱傳（SiO2氣凝膠的導(dǎo)熱系數(shù)為 0.017W/mK)，是目前已知的導(dǎo)熱系數(shù)最低、質(zhì)量最輕的固體，有“固體煙”、“藍(lán)煙”之稱。

氣凝膠貌似“弱不禁風(fēng)”，其實非常堅固耐用，可以承受相當(dāng)于自身質(zhì)量幾千倍的壓力，在溫度達(dá)到1200攝氏度時才會熔化。此外它的導(dǎo)熱性和折射率也很低，絕緣能力比最好的玻璃纖維還要強(qiáng)39倍。

二

電子產(chǎn)品的隔熱應(yīng)用

1）局部隔熱：

2）整體均熱：

3）引導(dǎo)熱量傳遞：

三

產(chǎn)品特性

1、A18隔熱棉是以十二烷基苯磺酸鈉密胺樹脂泡沫加二氧化硅發(fā)泡而成的保溫材料。具有低導(dǎo)熱特性，主要應(yīng)用于需要保溫隔熱的領(lǐng)域，如新能源汽車電池包、工業(yè)管道等。

2、技術(shù)參數(shù)