浙江实用气凝胶技术指导

在日常生活中，凡是需要保温的地方，气凝胶都具有应用的可能性。气凝胶滑雪服：超薄的保温厚度和良好的柔韧性，A级防火性能和荷叶般的疏水性能，使气凝胶防寒服相比传统羽绒服更薄一些，而且保温性能极好。克罗值是评定衣服保暖效果的重要指标。研究者们总结出了一个服装热阻计算公式：Iclo=6.45×[（tS-tA）/Φ]-0.8在这一公式中，tS为人体温度，通常取33.3℃；tA为环境温度；Φ为单位面积的单层服装在单位时间内传递的热量，一般取M的75%，M为人的基础代谢热量58W/m；Iclo为人体身上穿的所有衣服克罗值（clo）的总和，检测表明，0.2cm厚的气凝胶复合棉纤毡的克罗值为1.73。理论上，人体单穿一件内衬0.6cm厚气凝胶复合棉纤毡的衣服，即可在-8℃的环境温度下保证温暖。气凝胶材料疏水性好，防水，防止发霉。浙江实用气凝胶技术指导

ZrO2气凝胶材料与SiO2气凝胶材料相比，ZrO2气凝胶的高温热导率更低，更适宜于高温段的隔热应用，在作为高温隔热保温材料方面具有极大的应用潜力。ZrO2气凝胶材料的孔径小于空气分子的平均自由程，在气凝胶中没有空气对流，孔隙率很高，固体所占的体积比很低，使气凝胶的热导率很低。目前关于ZrO2气凝胶应用于隔热领域的报道还比较少，研究者主要致力于ZrO2气凝胶制备工艺的研究。Al2O3气凝胶材料具有纳米多孔结构、使其具有更轻质量、更小体积达到等效的隔热效果，同时具有高孔隙率、高比表面积和开放的织态结构，在催化剂和催化载体方面具有潜在的应用价值。氧化铝气凝胶还可用作高压绝缘材料，高速或超速集成 电路的衬底材料，真空电极的隔离介质以及超级电容器。浙江实用气凝胶技术指导气凝胶材料保存期长，性能稳定不变异。

气凝胶研究领域：在分形结构研究方面。硅气凝胶作为一种结构可控的纳米多孔材料，其表现密度明显依赖于标度尺寸，在一定尺度范围内，其密度往往具有标度不变性，即密度随尺度的增加而下降，而且具有自相似结构，在气凝胶分形结构动力学研究方面的结构还表明，在不同尺度范围内，有三个色散关系明显不同的激发区域，分别对应于声子、分形子和粒子模的激发。改变气凝胶的制备条件，可使其关联长度在两个量级的范围内变化。因此硅气凝胶已成为研究分形结构及其动力学行为的很好材料。

同的化合物通过气凝胶的制备过程形成了各种各样的气凝胶，丰富了气凝胶的品种、完善了气凝胶性能、让气凝胶能在更多应用中。目前极常见也是发展极为成熟的气凝胶是二氧化硅气凝胶，二氧化硅气凝胶属于氧化物气凝胶，除此之外，还有碳化物气凝胶、氮化物气凝胶、有机气凝胶、碳气凝胶、生物质气凝胶、复合气凝胶及其他气凝胶。各个分类中中已经合成了多种化合物气凝胶，结构性质各异。气凝胶的形态多样，包括毡、板、颗粒和涂料等。多样化的产品形式使得气凝胶的应用更加灵活，下游市场需求空间巨大。气凝胶性质优异，应用已经遍布于石化、航天、电池、环保、建筑、交通等各个领域。气凝胶对这些领域中的原始材料有明显优势，因此替代空间巨大。天阳气凝胶纸超薄、超轻、具有柔性。

气凝胶绝热毡和传统保温材料对比有以下优势：3、防水效果好：气凝胶绝热毡憎水率超过99%，同时允许水蒸气透过，具有独特的疏水透气性，因此，在使用过程中能够有效减少凝露的产生，很大程度的避免保温层下腐蚀（CUI）。而传统保温材料在使用过程中极易吸水，造成导热系数升高，保温效果下降，管道层造成腐蚀。4、使用温度范围广：气凝胶绝热毡的使用温度非常的广，从-200℃低温到650℃高温都能正常使用。而传统保温材料中，普通橡塑低能够达到-40℃，而高温只能达到120℃；高温领域中，硅酸铝很高可耐高温800℃，但不耐低温，而其余大多数保温材料中，高温也只到100℃左右。5、使用寿命长：气凝胶绝热毡使用寿命达15年以上，是传统材料的3-5倍，可有效减少保温材料替换的费用和施工运营的成本。传统保温材料中的硅酸铝和岩棉在使用3-5年就会发生结构坍塌，造成导热系数升高，需要重新更换保温材料。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。安徽购买气凝胶零售

在25℃室温下，上海天阳气凝胶毡的导热系数约为0.018W/m·K。浙江实用气凝胶技术指导

气凝胶材料本身具有强度低、脆性高的缺点，为了克服这一缺点，需要对气凝胶材料进行改性，这是目前很重要的工艺，通过改性可赋予气凝胶材料不同性能。目前气凝胶材料改性常用的方法就是掺杂，即加入掺杂剂或者增强／增韧材料，制备复合气凝胶材料。复合气凝胶材料的制备方法通常有两种：一种是在凝胶过程前加入掺杂材料；另一种是先制备气凝胶颗粒或者粉末，再加入掺杂材料和黏结剂，经模压或注塑成型制成二次成型的复合体。常用的掺杂材料有玻璃纤维、莫来石纤维、岩棉、硅酸铝纤，掺杂材料种类的选择主要依气凝胶复合材料的应用目的而定。浙江实用气凝胶技术指导