气凝胶的隔热性能（气凝胶隔热板）

气凝胶的隔热性能很多人对这个问题比较感兴趣，下面让我们一起来看气凝胶绝热毡的隔热效果如何，希望可以帮助到你。

气凝胶绝热毡的隔热效果如何？

气凝胶卷毡是由气凝胶组成的毯状超效纳米绝热材料，工作温度-200~600℃，具有非常低的导热率，是一种高效的保温隔热用材料。它的主要性能指标如下：

相比传统的保温隔热材料，效果要好2-5倍左右，比如用硅酸铝针刺毯保温需要50mm厚，但是用气凝胶毡仅需10mm就可以，大大缩减了保温厚度，并且保温效果也大大提升。

薄如蝉翼却能耐高温的气凝胶，到底有多么神奇？

气凝胶——世界上最轻的固体材料（石墨烯气凝胶是吉尼斯认定的世界最轻固体），因为其中包含了97%的空气和3%的固体结构，仅有空气密度的1.5倍。

除了非常轻之外，气凝胶还有非常好的隔热能力，这主要是因为“努森效应”，由于气凝胶大部分由二氧化硅和空气组成，二氧化硅固体导热能力一般，而空气的导热系数也很低。此外，气凝胶具有非常多纳米级的小孔，这些小孔能让空气难以扩散通过气凝胶来传递对流热。

因此气凝胶常出现在需要耐高温的环境中，比如火星探测车上，就使用了气凝胶来进行保温。

此外，气凝胶的防水性主要来自于改性，通过将表面极性的-OH变成非极性的-OR，就可以得到疏水性的气凝胶。

这样一种“水火不侵”的材料，看起来好像是现代科技的最新产品，而实际上，气凝胶在20世纪30年代就出现了，最早由化学家塞缪尔·基斯勒制出。

凝胶物质其实很常见，像我们吃的果冻就是凝胶物质，属于固体和液体的结合体。

正巧当时赛缪儿和同事查尔斯·勒尼德就拿果冻打个了赌，查尔斯认为使果冻成为凝胶的原因是由于其液体性质，但赛缪儿认为凝胶中具有固体结构，这也是形成凝胶的关键。

为了验证究竟谁是正确的，赛缪儿开始证明湿凝胶中含有相同大小和形状的连续固体网络的实验，实验的目的也很简单，就是将凝胶中的液体弄出去而保留固体结构，这样就可以证明凝胶和其中的液体没有啥关系。

但说起容易，做起来可不容易，如果只是单纯让凝胶中的液体蒸发，相应的固体结构势必也会收缩，因为在液体分子去除后，它们会相互吸引，从而拉扯周围的固体结构，那么凝胶从内部开始就会“坍塌”，直至缩小到原有体积的1/10。

这种方法肯定不行，赛缪儿想来想去，只有将凝胶里面的液体替换掉才能保证保证固体结构的完整。那么要替换的话，肯定只有使用气体了，因为凝胶已经包含了固体和液体两种物质状态。不过正常的气体肯定不能将凝胶液体替换出来，所以赛缪儿选择曲线救国，通过加压加热让液体突破临界点，这样液体就成为了超临界流体（液体和气体之前没有差别），分子间也不再有相互吸引力。

于是赛缪儿选取了硅酸钠作为原料，使用盐酸催化促进水解，水和乙醇作为溶剂交换机使其转变为醇凝胶。然后将醇凝胶放入高温高压的环境中，待到其中的乙醇成为了超临界流体后，一边继续保持临界温度，一边对凝胶减压，随着压力的降低，乙醇分子作为气体释放出去。接着从热源中取出凝胶，等到冷却后，原先在凝胶中的乙醇液体都变成气体挥发，只剩下了固体结构，并且其中充满了气体，这就是第一块气凝胶的诞生。

对制备气凝胶方法的改进

毫无疑问，这项研究是划时代的，但奇怪的是在之后的30多年中，气凝胶的研究工作几乎是停滞状态，主要因为当时制备的条件比较困难，耗费的时间也特别长。

直到1970年，里昂大学为了寻求一种可以在存储氧气和火箭燃料的多孔材料，翻出了30多年前的气凝胶，并且在赛缪儿的基础上改进了制备方法。

新的制备方法采用了烷氧基硅烷（TMOS）代替了硅酸钠，用甲醛代替了乙醇，这样制出的凝胶醇凝胶可制出更高质量的二氧化硅气凝胶，另外时间也快上了不少，此方法直接导致气凝胶科学的一项重大进步。

方法改进之后，越多越多的研究人员加入到气凝胶领域。1983年，伯克利实验室的微结构材料小组发现，剧毒的化合物TMOS可以用更安全的原硅酸四乙酯（TEOS）代替。并通过溶胶——凝胶法来让TEOS水解和缩聚。此外，微结构材料小组还发现，在超临界干燥之前，凝胶中的醇可以用液态二氧化碳代替，而不会损害气凝胶。

气凝胶的其他应用

随着对气凝胶研究的不断深入，粒子物理学家意识到这种纳米级的材料可以用来收集难以捕捉的契伦科夫辐射粒子，因为这些粒子闯入气凝胶的复杂结构后，很难从另一端穿出，从而留在气凝胶内。

除了收集粒子，由NASA喷气推进实验室制备的二氧化硅气凝胶，还搭上了去太空的“航班”，并承担了收集彗星微粒的任务。

说了这么多，相信大家也了解了气凝胶各种特性和不断改进的制备方法，无论从哪方面来看，它都非常优秀，可为什么还没有普及到大众生活中呢？

首先还是生产，即使制备方法经过了多次改进，最关键的超临界条件还是设置了门槛。

其次，气凝胶工业生产还有一个严峻的挑战，那就是气凝胶很脆，虽然它的承重能力很强，可惜的是，它的张力非常小，稍微用力一掰就能将它“一分为二”，所以一般还需要加入其他的添加剂。

还有不得不提的价格问题，大约6立方厘米的气凝胶价格就在350人民币左右，因此成本也是制约生产应用的因素。

但这些问题都瑕不掩瑜，气凝胶从出生到现在，依然像是一个超前了许多年的未来材料，具有非常大的潜力。

气凝胶有哪些优异性能？

气凝胶具有最佳的隔热性能、最低的固体密度、极好的防火性能、超强的疏水性、极佳的隔音效果。在隔热性能方面，在热传导、热对流、热辐射三个方面分别可达到“无穷长路径”效应、“零对流”效应、“无穷多遮热板”效应。铂韬新材气凝胶经过专业机构检测，性能达到行业先进水平。

气凝胶毡的优点

气凝胶毡应用于热力管道可有效地提升保温绝热性能，减少热量损失，特别是长输管线，减小终端温降。

气凝胶毡带来的除节能性能上的提升，可大大降低材料使用量和管道包覆厚度，在减少人工费用及管廊费用，钢管用量等方面带来较高的附加值。

一、气凝胶毡同传统材料对比优势

1、导热系数低，且随温度上升变化较小

气凝胶毡是现有保温材料中导热系数最低的，隔热性能优异，随着温度上升，导热系数升高较缓慢。

2、节材节空间

在同样的环境下，气凝胶毡的厚度仅为传统保温材料四分之一，厚度的减少可以节省保温材料的运输费用和成本，在保障保温工程质量的前提下，提高了空间利用率。

3、高疏水

经特殊工艺处理后，气凝胶绝热毡表面产生荷叶效应，不受潮湿环境的影响，减少管道老化现象。

二、气凝胶毡与传统保温材料对比

硅酸铝棉、气凝胶毡及岩棉复合 3 种保温材料满足保温外层温度≤50℃的设计要求，而气凝胶毡保温材料在省料、节能方面、节省空间方面效果突出。

在节能保温方面，气凝胶毡保温材料均优于另外两种传统材料，并在经济适用为前提下比岩棉节能率再提高 23.7%。

在材料用量方面，气凝胶毡相比传统两种材料，10km节省空间 1254m³，对于埋地管网可节省大笔管廊建设或租赁费用和人工费用。

在使用年限及维护方面，气凝胶毡因自身疏水性及优良的纳米孔作用，能够有效减缓水的侵蚀对保温材料的破环，是传统材料使用年限的 4-5 倍，从而提高地下热力管网使用年限和减小维修成本及再次破土修理的二次费用。

气凝胶的隔热原理是什么？广东做气凝胶材料的厂家有哪些？

气凝胶的隔热原理是其独特的纳米多孔结构带来的无对流效应、无穷多遮挡板效应、无穷长路径效应。气凝胶的导热系数在 0.012~0.024W/(m·K)，比传统的隔热材料低 2~3个数量级，其隔热的原理在于均匀致密的纳米孔及多级分形孔道微结构可以有效阻止空气对流，降低热辐射和热传导：1）无对流效应：气凝胶气孔为纳米级⌄内部空气失去自由流动能力；2）无穷多遮挡板效应：纳米级气孔，气孔壁无穷多，辐射传热降至最低；3）无穷长路径效应：热传导沿着气孔壁进行，而纳米级气孔壁无限长。
深圳的中凝科技，是国内最大规模的气凝胶及其复合材料生产商，综合产能领跑亚洲。