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气凝胶的主要产品形态有哪些?

文章出处:本站    人气:22550    发表时间:2019-09-05 17:48:04

当前气凝胶的产品形态主要保温气凝胶毡、板、布、纸、颗粒、粉末和异形件等。气凝胶毡、板、布、纸和异形件,都是气凝胶与相应产品形态的纤维复合所得产品,基本的技术工艺是类似的,但是产品应用有较大的区别。

气凝胶毡是当前产量大、应用广的气凝胶产品,美国的某气凝胶企业更是挑明了只生产气凝胶毡。笔者之前在市场分析部分提到的航天军工、石油化工、冶金建材、冰箱冷库等所有应用域都可以采用气凝胶毡。

气凝胶布、纸和异形件主要用于些特殊需要域。如气凝胶布主要是服装鞋帽域,气凝胶纸(薄毡)主要是热电池和些空间小或管径细或希望缠绕施工的域,气凝胶异形件基本上都是军工应用和制作可拆卸保温套。

气凝胶板,其实毡与板个主要区别仅仅是硬度的不同,毡有柔韧性可卷曲,板有定的刚度,不易弯曲。板的主要应用是大型设备保温以及未来的建筑节能内外墙的保温。对板而言,当前个挑战就是厚度,客户往往希望可以达到5-10cm的厚度,而目前气凝胶产品大厚度仅为1cm。

以上产品共同面临的个问题就是产品表面粉尘,也是气凝胶产品除了高成本外的又痛点,国外某公司产品对该问题已经有解决方案,国内目前还没有无尘产品上市,但应该很快也会攻克。

气凝胶颗粒,目前主要应用是利用气凝胶透明性,填充在PC板或者中空玻璃总做采光隔热板,虽有定市场应用但是规模较小。

气凝胶粉末,相对而言,气凝胶粉末是初级也是生产容易成本低产品(我们之前了解纳米材料大部分都是粉体,就是因为纳米粉体制备工艺相对简单),气凝胶产业化历史应该也是从粉体开始的,不过遗憾的是迄今为止,尚没有为气凝胶粉体找到有实质意义的批量应用。国外某新创企业将气凝胶粉体定位为主要产品,目标市场是气凝胶涂料,并积布局中国市场。听起来很美,还是看看后文对气凝胶涂料的分析再说。

说说气凝胶涂料。传统保温材料里涂料是非常重要的类产品,在很多域发挥着不可替代的重要作用,自从气凝胶诞生以来,对气凝胶涂料的呼唤就没停过,近年来这种呼唤似乎更甚。前不久有国外的某知名公司推出了气凝胶砂浆和涂料,还获得了个大奖。初闻消息,真是喜不自胜,多年难题总算攻克了。后来查看具体产品性能指标参数,兴奋劲瞬间消散,0.035w/m.k的导热系数,真心对不起气凝胶。国内有公司也开发气凝胶涂料,指标基本上也是在0.035~0.060w/m.k之间。气凝胶涂料这样的指标与传统保温涂料在性价比上毫无竞争力可言。

为什么气凝胶涂料开发有那么难呢?切还都是因为气凝胶的纳米孔结构,真是成也萧何败也萧何。气凝胶因纳米孔结构而拥有众多神奇性能,时风光无限,也因纳米孔结构导致其在涂料应用开发方面举步维艰。气凝胶是纳米开孔结构,配制气凝胶涂料不可避免会导致气凝胶与液态介质混合,不论是水性试剂还是油性试剂,都很难避免气凝胶孔洞内液体浸人后产生如前所述的毛细管力,从而使纳米多孔结构破坏,进而严重损害,乃至完全丧失热性能。气凝胶涂料第二大难以跨越的门槛是气凝胶作为比空气导热系数还要低超级热材料,当呈粉状分散在涂料中,即气凝胶成为分散相,也就是个个孤岛,热量会绕过这些孤岛继续传递,故而难以制备出与气凝胶本身异热性能相匹配的涂料来。


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