气凝胶1.docx

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气凝胶1

凝胶相较于传统材料的优势：

A.静止的空气，在环境温度为25℃的条件下，导热系数是0.023W\（m·K），本公司生产的气凝胶绝热毡在0.020W\（m·K）以内，在0.018W\（m·K）左右。

导热系数低有效地保障了理想的隔热保温的效能，保温效果是传统材料的3~5倍。

在充分确保隔热效果的前提下，减少隔热层的厚度，拓宽了它的使用范围，提高空间利用率，尤其适用于不利施工的狭窄空间；同时能够提高能效，降低热耗，贡献节能率。

B.气凝胶作为目前已知的最轻固体材料，它在装车卸载、在途运输、仓库存储、材料管理的费用上大为减少。

材质轻便也使得在安装过程显得易于操作、方便切割，能够有效减少安装的劳动强度和时间，节省人力成本，以及降低高危作业中的风险。

C.气凝胶独有的三维网络结构能够避免在长期高温、受到振动而产生烧结变形、颗粒堆积的问题导致的保温性能集聚下降的现象，烧结变形、颗粒堆积是传统保温材料长期未能攻克的难题与通病，气凝胶可以轻松解决。

气凝胶保温毡是A1级防火材料，通过最严格、最权威的德国标准，德国轨道交通防火测试，在全球通用的测试标准。

另外也通过了建筑行业不燃性测试。

D.水火不相容的原因，很少有材料能够同时做到防火疏水的双重效果。

气凝胶本身也是亲水的，我公司采用特殊材料、特殊工艺复合而成的气凝胶保温毡，其疏水性高达99.8%。

且气凝胶材料的空隙是纳米级的，约50nm，空气分子在材料表面失去了自由流动的能力，相对附着在气凝胶表面，真正做到了密不透风。

但是，水蒸气是可以通过保温毡的，这有利于维护气凝胶包裹的设备管道，防止凝结在管道壁上的水滴腐蚀管道到来的损失。

E．阿伦·尼乌斯的科学研究方法，使用20年的热老化可以忽略不计，且产品性质、性能没有发生任何改变。

气凝胶的理论使用年限约为20年，最低使用年限15年，与传统保温材料，如硅酸盐毡、岩棉、矿棉等比较，使用寿命短些的，3年以内可以更换了，长点的5年可以更换。

利于节约设备维护、材料替换的资金。

F.气凝胶在一个相对长得时间里暴露在空间里没有恶化，耗损费极低，并减少了保障废弃物，不像纸板、塑料所需要的惊人数量。

且硅酸盐纤维制品等破坏环境，不得随意丢弃，处理不便，真正做到了绿色环保无污染。

其他优点如，气凝胶能够缓冲震动，降低噪音等来保护设备和提高工作环境质量；保温毡可以现场加工，作为柔软毯状，轻巧方便、易于切割和方便折叠。

纳诺高科股份有限公司位于历史文化名城、中国最佳魅力城市绍兴。

公司成立于2004年4月，是国内从事最早、规模最大、实力最强的二氧化硅纳米孔超级隔热材料研发与制造基地。

公司现已通过ISO9001:

2000国际质量体系认证，获得浙江省高新技术产品认证。

气凝胶有异常强大的隔热功能。

如图，一公分厚度的气凝胶介于花与火焰之间，花丝毫无损。

这块气凝胶的隔热效果，相当于同厚度的三十块玻璃。

气凝胶是世界上最轻的固体，内部结构99%以上是气体，密度最低可达到3千克每立方米，只比空气的密度稍大（常规情况下，干燥空气的密度大致为1.29千克每立方米）。

所以，它又被称为“冻结了的烟”。

美国宇航局“星尘计划”首席科学家邹哲博士。

这是他在2006年7月16日，第36届世界空间科学大会在北京召开，报告星尘计划的探测结果。

星尘计划自1999年实施，“星尘”号飞船收集彗星尾部尘埃并于2006年携带尘埃返回地球，彗星微粒中包含着太阳系中最原始、最古老的物质，研究它可以帮助人类更清楚地了解太阳和行星的历史。

但收集彗星星尘并不是件容易的事，速度是步枪子弹的6倍，能够击穿10mm厚的铝板。

且当它高速接触其它物质时，自身的物理和化学组成都有可能发生改变，甚至完全被蒸发。

气凝胶可以解决这个难题：

形状类似棒球手套，塞满气凝胶，像一团烂泥，可以缓慢消减彗星星尘的速度，使尘埃滑行相当于自身粒径200倍的距离后静止，在气凝胶内留下一段胡萝卜状的轨迹。

由于气凝胶几乎是透明的，科学家可以根据轨迹轻松地找到这些微粒。

2008年5月，邹哲博士和董事长的合影，他到我公司进行实地考察与访问，同公司科研团队做了进一步的学术交流和技术指导。

美国的阿斯彭是行业内的领头羊。

我们纳诺是国内的第一家，规模是最大的、实力是最强的，纳诺率先使气凝胶从稀有的实验用品变为可供大量销售的工业用品，实现商业化。

不敢说我们的产品质量在阿斯彭之上，但品质一定不比阿斯彭的低。

国内还有一家，广东英德市埃力生公司成立于2006年。

气凝胶的导热率是目前已知固体中最低的，其绝缘能力是最好的玻璃纤维的39倍，气凝胶可以经受的温度区间，低至绝对零度-273.15℃，高达3,000℃的温度。

气凝胶的这两大特性，使它成为航天探测领域的超级材料，它在航天航空事业中应运的优势无可比拟。

俄罗斯“和平”号空间站用气凝胶来绝缘；

美国“火星探路者”探测器，覆盖上气凝胶保温材料，来保证处在火星表面，机器人电子仪器设备的正常运转；

美国国家宇航局“火星流浪者”、“火星漫步者”的设计也采用气凝胶技术，来抵挡火星入夜零下100度的超低温。

航天飞机、宇宙飞船在重返大气层时要经历千摄氏度的白炽高温，这是对气凝胶绝热性能的重大考验。

气凝胶在航天飞机、宇宙飞船上的应运，除了隔绝千摄氏度的高温，还要承受高速飞行过程中，大气层剧烈摩擦对飞行器的冲剂，它能够承受1000公斤炸药的爆炸点，所以是目前保障航天飞机重返地球安全性上认可度最高的材料。

这是气凝胶材质的宇航服隔热内，图片是由美国国家航空航天局提供。

像这样的作为宇航服的夹层，大约18毫米厚度的气凝胶层，就能帮助宇航员承受1400摄氏度的高温和零下130摄氏度的超低温。

这双登山靴是碳纤维加气凝胶的内底，是世界上最昂贵，也是最保温的高山靴，没有之一。

英国女登山者安妮·帕曼特尔就是用气凝胶高山靴和气凝胶睡袋攀登上珠穆朗玛峰。

她说：

“我唯一的问题就是我的脚太热，这对一名登山者来说是一个大难题。

”

另外，野外帐篷如果需要在极限条件、极地环境下使用，像南极洲、北极圈、高原上、沙漠里，来预防夜间气温骤降，气凝胶防水、透气，又是质量最轻、效果最好的材质。

气凝胶材质透明，几乎可以让光线自由透射，并且具有低折射率的特点，它对入射光几乎没有反射损失，太阳光通过气凝胶的透过率高达87%以上。

另外，气凝胶是结构可动的纳米孔状材料，内部存在大量微小孔洞，孔隙率在80%~99.8%之间，几乎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。

它是最理想的绝热、透明太阳能采热材料。

（图为浙江绍兴纳诺高科产的采光板）

因此，这种材料首先被应用到太阳能光热领域，如太阳能集热器、太阳能电池板等。

他能够使太阳光自由通透，使热量集聚在气凝胶底部的集热器上，且有效地放置热量以热辐射的形式散失。

美国总统奥巴马在拉斯韦加斯的内利斯空军基地视察太阳能电池板。

奥巴马在提出的经济刺激计划中，最关键的，也是首要任务就是发展可再生能源，让可再生能源成为美国经济复苏的发动机。

这是外太空的太阳能电池板，收集到的光能转化成电能供卫星、空间站等使用。

新型二氧化硅气凝胶材质的太阳能热水器，比现有常规太阳能热水器在集热效率方面提高1倍以上，并且热损失下降到现有水平的30%以下。

气凝胶在热电池上还有一个应用，就是隔离电池组和周围元器件，可以将电池组产生的热隔绝在元器件之外，以延长热电池的工作寿命。

气凝胶在军事领域的应用。

纳米级孔隙的气凝胶因为其可以凭借更轻的质量、更小的体积达到等效的隔热效果的这个特性，对传统的材料保持了绝对的优势。

以下是已经被设计、完成安装且投入实用的案例。

英国“美洲豹”战斗机的机舱隔热层有采用。

船舶保温，气凝胶要被用到的如舱壁、舱体、甲板、热力源、管道、烟囱和甲板等。

美国DDG51驱逐舰隔热防火保护，有采用该材料。

同理，气凝胶也被设计、运用到潜艇内部。

有实验表明，6毫米厚度的气凝胶能够承受1公斤烈性炸药爆炸产生的压力，没有丝毫损毁或者变形。

通过对气凝胶的改造，与特殊材料复合，并调节其韧性与硬度，可以合成军用车辆外部装甲、防弹衣等。

凝胶高孔隙率、高比表面积的特性，使其可以成为强力吸附剂。

在一个旨在消除海洋原油泄漏污染的模拟过滤实验中，将一定质量的气凝胶粉尘投放在受石油污染的海水上。

与活性炭对比，活性炭价格昂贵且除油效果欠佳。

而气凝胶粉尘可吸收自身质量7倍的原油，且除油的效率远高过活性炭。

像墨西哥湾、渤海湾原油泄漏事件中，如果能用到气凝胶消除原油污染的后续影响，吸油疏水，就不会对生态环境造成重创，以致需要数十年来恢复。

美国鱼鹰直升机舱壁隔热与红外热屏蔽也是采用气凝胶材料。

二氧化硅气凝胶的应用

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