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气凝胶新材料解决热传导难题

气凝胶很早由美国斯坦福大学DrKistler在1931年通过水解水玻璃制备得到。但由于工艺复杂及成本太高,气凝胶在问世后并没有引起足够重视。


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上世纪80年代,欧洲才开始注意到这种新材料。1993年,气凝胶被美国应用到宇航服、太空飞船、航天飞机等,在“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器都用到了气凝胶。




“如果做到很好,气凝胶这种固体甚至能飘在空气中,非常神奇。”摩根坤德董事长李振声告诉记者,气凝胶也称“冻结的烟”或是蓝烟,是一种纳米微孔绝热材料,占据了整个绝热材料市场金字塔的塔尖部分。




天津大学教授李晓雷在国内开展气凝胶研究已有多年。他告诉记者,气凝胶之所以具有超级绝热性能主要源于其特殊的纳米微孔结构。由于材料内部形成的微孔直径小于空气分子的平均自由行程,分子间的碰撞传热受到抑制,再加上热辐射遮蔽成分的作用,使该材料在高温下可达到比静止空气还低的导热系数,纳米绝热材料的隔热效果是传统隔热材料的4倍。




相比传统保温材料,纳米绝热材料可长期在1000℃的区间温度环境下工作,用作隔热保温层,具有良好的热稳定性,可作绝热层,使用寿命在15年以上,可大幅减少热损失,降低能源消耗,提高节能效果。




“虽然这种新型绝热材料的单价比传统保温材料高,但综合考虑使用寿命、施工费用等,整体成本更低。”摩根坤德总经理马翔这样说。




据了解,摩根坤德是中石化、中海油全球供应商,服务过的客户包括中节能、中储粮、荣程钢铁、莱芜钢铁、沙钢集团、利尔股份、海利得股份等500强企业或上市公司。其产品广泛应用于钢厂钢包、中间包、窑炉、汽轮机本体、锅炉以及石油开采、输油管道、LNG储罐等部位的隔热保温,效果显著。




工业一直是我国能源消耗的大户。钢铁、石化、电力等高耗能行业的能源消费占整个工业能耗比重的70%以上。而实现真正的工业节能降耗,耐高温新材料、新技术的应用势在必行。气凝胶耐高温新材料解决热传导。

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