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气凝胶

气凝胶
气凝胶

河北爱诺吉欧

新型材料有限公司

气凝胶主要应用领域:* 填充型超级保温绝热材料* 催化剂以及催化载体方面的应用* 化妆品及牙膏添加剂、油墨添加剂、体育用品增强剂等* 超级电容及其它电化学方面*

储氢材料气体或者液体吸附

气凝胶,英文aerogel又称为干凝胶。当凝胶脱去大部分溶剂,使凝胶中液体含量比固体含量少得多,或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体,外表呈固体状,这即为干凝胶,也称为气凝胶。如明胶、阿拉伯胶、硅胶、毛发、指甲等。气凝胶也具凝胶的性质,即具膨胀作用、触变作用、离浆作用。用途广泛:可作为高档木器消光剂、金属卷材消光剂、皮革消光剂、喷墨吸附材料、塑料开口剂等产品制造的主要原材料,也可作为其它高档硅化工产品深加工的原料。早期的气凝胶非常易碎和昂贵,所以主要在实验室里使用。直到10年前美国宇航局开始对这种物质感兴趣,并让其发挥更为实际的用途,这种材料终于走出了实验室。由于具备这些特性,气凝胶便成为航天探测中不可替代的材料,俄罗斯"和平"号空间站和美国“火星探路者”

探测器都用它来进行热绝缘。

编辑摘要

目录

1 简介

2 特性

3 研究领域

4 用途广泛

气凝胶

气凝胶是一种固体物质形态,世界上密度最小的固体之一。一般常见的气凝胶为硅气凝胶,但也有碳气凝胶存在。

因为密度极低,目前最轻的硅气凝胶仅有3毫克每立方厘米,比空气重三倍,所以也被叫做“冻结的烟”或“蓝烟”。由于里面的颗粒非常小(纳米量级),所以可见光经过它时散射较小(瑞利散射),就像阳光经过空气一样。因此,它也和天空一样看着发蓝(如果里面没有掺杂其它东西),如果对着光看有点发红。(天空是蓝色的,而太阳看起来有点红)。由于气凝胶中99.8%以上是空气,所以有非常好的

隔热效果,一寸厚的气凝胶相当20至30块普通玻璃的隔热功能。即使把气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰也会丝毫无损。气凝胶在航天探测上也有多种用途,在俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”的探测器上都有用到这种材料。

气凝胶也在粒子物理实验中,使用来作为切连科夫效应的探测器。位在高能加速器研究机构B介子工厂的Belle 实验探测器中一个称为气凝胶切连科夫计数器(Aerogel Cherenkov Counter, ACC) 的粒子鉴别器,就是一个最新的应用实例。这个探测器利用的气凝胶的介于液体与气体之低折射系数特性,还有其高透光度与固态的性质,优于传统使用低温液体或是高压空气的作法。同时,其轻量的性质也是

优点之一。

气凝胶

气凝胶,作为世界最轻的固体,近日正式入选吉尼斯世界纪录。这种新材料密度仅为3.55千克每立方米,仅为空气密度的2.75倍;干燥

的松木密度(500千克每立方米)是它的140倍。这种物质看上去像凝固的烟,但它的成分与玻璃相似。由于它的密度极小,用于航空

航天方面非常合适。

美宇航局喷气推进实验室,该实验室琼斯博士研制出的新型气凝胶,主要由纯二氧化硅等组成。在制作过程中,液态硅化合物首先与能快速蒸发的液体溶剂混合,形成凝胶,然后将凝胶放在一种类似加压蒸煮器的仪器中干燥,并经过加热和降压,形成多孔海绵状结构。琼斯博士最终获得的气凝胶中空气比例占到了99.8%。

气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量,有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。这种新材料看似脆弱不堪,其实非常坚固耐用,最高能承受1400摄氏度的高温。气凝胶的这些特性在航天探测上有多种用途。俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器上,都用到了气凝

胶材料。

新入选吉尼斯世界纪录的气凝胶材料,特性比以往有所改进。此前,世界最轻固体的纪录由另一种气凝胶保持,它的密度为每立方厘米5

毫克。

气凝胶:固体也能轻如烟

气凝胶:最轻的固体

美国国家宇航局研制出的一种新型气凝胶,由于密度只有每立方厘米3毫克,日前已经作为“世界上密度最低的固体”正式入选《吉尼斯世

界纪录》。

气凝胶系列

这种气凝胶呈半透明淡蓝色,重量极轻,因此人们也把它称为“固态烟”。新型气凝胶是由美国国家宇航局下属的“喷气推进实验室”材料科学家史蒂芬·琼斯博士研制的。它的主要成分和玻璃一样也是二氧化硅,但因为它99.8%都是空气,所以密度只有玻璃的千分之一。气凝胶貌似“弱不禁风”,其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力,在温度达到1200摄氏度时才会熔化。此外它的导热性和折射率也很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。由于具备这些特性,气凝胶便成为航天探测中不可替代的材料,俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器都用它来进行热绝缘。

气凝胶在航天中的应用远不止这些,美国国家宇航局的“星尘”号飞船正带着它在太空中执行一项十分重要的使命———收集彗星微粒。科学家认为,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。2006年,“星尘”

号飞船将带着人类获得的第一批彗星星尘样品返回地球。

但收集彗星星尘并不是件容易的事,它的速度相当于步枪子弹的6倍,尽管体积比沙粒还要小,可是当它以如此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。如今科学家有了气凝胶,这个问题就变得很简单了。它就像一个极其柔软的棒球手套,可以轻轻地消减彗星星尘的速度,使它在滑行一段相当于自身长度200倍的距离后慢慢停下来。在进入“气凝胶手套”后,星尘会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

以按照轨迹轻松地找到这些微粒。

气凝胶

在分形结构研究方而。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

的最佳材料。

在“863”高技术强激光研究方面。纳米多孔材料具有重要应用价值,如利用低于临界密度的多孔靶材料,可望提高电子碰撞激发产生的X 光激光的光束质量,节约驱动能,利用微球形节点结构的新型多孔靶,能够实现等离于体三维绝热膨胀的快速冷却,提高电子复合机制产生的x光激光的增益系数,利用超低密度材料吸附核燃料,可构成激光惯性约束聚变的高增益冷冻靶。气凝胶纤细的纳米多孔网络结构、巨

大的比表面积、结构介观尺度上可控,成为研制新型低密度靶的最佳

候选材料。

在作为隔热材料方面。硅气凝胶纤细的纳米网络结构有效地限制了局域热激发的传播,其固态热导率比相应的玻璃态材料低2—3个数量级。纳米微孔洞抑制了气体分子对热传导的贡献。硅气凝胶的折射率接近l,而且对红外和可见光的湮灭系数之比达100以上,能有效地透过太阳光,并阻止环境温度的红外热辐射,成为一种理想的透明隔热材料,在太阳能利用和建筑物节能方面已经得到应用。通过掺杂的手段,可进一步降低硅气凝胶的辐射热传导,常温常压下掺碳气凝胶的热导率可低达0.013w/m·K,是目前热导率最低的固态材料,可望替代聚氨脂泡沫成为新型冰箱隔热材料。掺人二氧化钛可使硅气凝胶成为新型高温隔热材料,800K时的热导率仅为0.03w/m·K,作为军品配套新材料将得到进一步发展。

由于硅气凝胶的低声速特性,它还是一种理想的声学延迟或高温隔音材料。该材料的声阻抗可变范围较大(103—107 kg/m2·s),是一种较理想的超声探测器的声阻耦合材料,如常用声阻匝Zp=1.5×l07 kg /m2·s的压电陶瓷作为超声波的发生器和探测器,而空气的声阻只有400 kg/m2·s。用厚度为l/4波长的硅气凝胶作为压电陶瓷与空气的声阻耦合材料.可提高声波的传输效率,降低器件应用中的信噪比。初步实验结果表明,密度在300 kg/m3左右的硅气凝胶作为耦

合材料,能使声强提高30 dB,如果采用具有密度梯度的硅气凝胶,

可望得到更高的声强增益。

星尘号探测器的气凝胶

在环境保护及化学工业方面。纳米结构的气凝胶还可作为新型气体过滤,与其它材料不同的是该材料孔洞大小分布均匀,气孔率高,是一种高效气体过滤材料。由于该材料特别大的比表而积.气凝胶在作为新型催化剂或催化剂的载体方而亦有广阔的应用前景。

在储能器件方而。有机气凝胶经过烧结工艺处理后将得到碳气凝胶这种导电的多孔材料是继纤维状活性碳以后发展起来的一种新型碳素材料,它具有很大的比表面积(600—1000 m2/kg)和高电导率(10—25 s/cm).而目.密度变化范围广(0.05—1.0 g/cm3).如在其微孔洞内充人适当的电解液,可以制成新型可充电电池,它具有储电容量大、内阻小、重量轻、充放电能力强、可多次重复使用等优异特性,初步实验结果表明:碳气凝胶的充电容量达3×104/kg2,功率密度为7 kw/kg,反复充放电性能良好。

在材料的量子尺寸效应研究方面。由于硅气凝胶的纳米网络内形成量子点结构,化学气栩渗透法掺Si及溶液法掺C60的结果表明,掺杂剂是以纳米晶粒的形式存在,并观察到很强的可见光发射,为多孔硅的量子限制效应发光提供了有力证据。利用硅气凝胶的结构以及C60的非线性光学效应,可进一步研制新型激光防护镜。通过掺杂的方法还是形成纳米复合相材料的有效手段。

此外,硅气凝胶是折射率可调的材料,使用不同密度的气凝胶介质作为切伦柯夫阀值探测器,可确定高能粒子的质量和能量。因高速粒子很容易穿人多孔材料并逐步减速,实现“软着陆”,如选用透明气凝胶在空间捕获高速粒子,可用肉眼或显微镜观察被阻挡、捕获的粒子。作为一种新型纳米多孔材料,除硅气凝胶外,已研制的还有其它单元、二元或多元氧化物气凝胶、有机气凝胶及碳气凝胶。作为一种独特的材料制备手段,相关的工艺在其它新材料研制中得到广泛应用,如制备气孔率极高的多孔硅、制备高性能催化剂的金属—气凝胶混合材料、高温超导材料、超细陶瓷粉末等。目前国际上关于气凝胶材料的研究工作主要集中在德国的维尔茨堡大学、BASF公司、美国的劳伦兹·利物莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室,法国的蒙彼利埃材料研究中心,日本高能物理国家实验室等。国内主要集中在同济大学波尔固体物理实验室、国防科技大学以及浙江省绍兴市的纳诺高科股份

有限公司。

气凝胶

1、制作火星探险宇航服

2002年,美国宇航局成立了一家公司,专门生产更结实更有韧性的气凝胶。美国宇航局现在已经确定,在2018年火星探险时,宇航员们将穿上用新型气凝胶制造的宇航服。该公司的资深科学家马克·克拉杰沃斯基说,只要在宇航服中加入一个18毫米厚的气凝胶层,那么它就能帮助宇航员扛住1300℃的高温和零下130℃的超低温。“这是我见过的最有效的恒温材料。”马克如是说。

2、防弹不怕被炸

防弹是新型气凝胶的第二个重要用途。美国宇航局的这家公司正在对用气凝胶建造的住所和军车进行测试。根据试验室的试验情况来看,如果在金属片上加一层厚约6毫米的气凝胶,那么,就算炸药直接炸

中,对金属片也分毫无伤。

3、可处理生态灾难

环保是新型气凝胶的第三个重要作用。科学家们将气凝胶亲切地称为“超级海绵”,因为其表面有成百上千万的小孔,所以是非常理想的吸附水中污染物的材料。美国科学家新发明的气凝胶现在居然能吸出水中的铅和水银。据这位科学家称,这种气凝胶是处理生态灾难的绝好材料,比如说1996年“海上快车”油轮沉没后,72000吨原油外泄,

如果当时用上这种材料的话,那么就不会导致整个海岸受到严重的污

染。

4、网球拍击球能力更强

新型气凝胶也将步入我们每个人的未来日常生活。比如说美国的Dunlop体育器材公司已经成功研发了气凝胶制成的网球拍。这种网球拍据说击球的能力更强;今年年初,66岁的鲍博·斯托克成为第一个用气凝胶建房子的英国人:“保温加热的效果非常好,我将空调的温度下降了5℃,结果室内的温度仍然非常舒适。”登山者也对气凝胶的运用充满了希望。英国登山家安尼·帕尔门特去年登珠峰时所穿的鞋子就是用气凝胶制成的,他的睡袋里也有一层这种新材料。

气凝胶简介

1931年,一位美国化学家在打赌时发明了气凝胶,但当时的气凝胶很容易破碎,制作成本也很高。直到10年前,美国宇航局开始对这种材料感兴趣,并将它投入许多实际的应用中去。

1999年,美国宇航局为“星尘”号航天探测器装备了一种塞满气凝胶的棒球手套,他们用这种手套来捕捉彗星尾部的尘埃。去年,“星尘”

号航天探测器带着大量彗星尾部的尘埃样本返回了地球。2018年,当美国宇航局首次派宇航员登陆火星的时候,用气凝胶做隔热层制成的宇航服将会派上用场。

气凝胶还具有环保特点,被科学家描述为“终极海绵”,由于表面有数百万个小孔,它成为在水中吸附污染物的最理想材料。

作为世界上最轻的固体,气凝胶已经正式被列入吉尼斯世界纪录。这种材料的主要成分和玻璃一样也是二氧化硅,但它的密度仅为每立方厘米3毫克(每升3克),是玻璃的千分之一。

尽管气凝胶被归为固体类,但它99%的组成成分是气体,这使得气凝胶呈云雾状。科学家表示,由于有数百万气孔和皱褶,一旦把1立方厘米的气凝胶拆开,它会填满一个有足球场那么大的地方。气凝胶中纳米大小的气孔不仅可以像海绵一样收集各种污染物质,还可以

充当气穴。

气凝胶也已经在日常生活中被大量应用了。美国邓禄普运动设备公司就已经研发出一系列由气凝胶加固的壁球和网球球拍,这些球拍发球的力度被认为比普通球拍更为强大。

今年上半年,66岁的英国诺丁汉人鲍勃拥有了一套用气凝胶隔热的房子,他也因此成为拥有这种房子的第一位英国人。房子的保温效果

大大改善。

登山者也开始从中获益。去年,英国登山者安妮·帕曼特尔就穿着有气凝胶鞋垫的登山靴登上了珠穆朗玛峰。

成信绿集成公司纳米气凝胶玻璃问世

[摘要]

进入屋子,墙体是特制的环保材料,家里用的水是可以循环利用的,玻璃可以帮你调节室内温度和湿度,不用怕停电,因为全部利用的是太阳能和其它新能源发的电……这样的低碳建筑是否让你惊叫“怎么可能”?但它确实存在,而且就在我们身边。

“绿色建筑,是未来建筑发展的主要方向,中国这几年新出了专门的评价体系。成信绿集成公司的服务,是帮建筑业主进行前期的建筑绿色方案设计,中期的绿色施工指导和开展,以及后期建筑实用中的绿色方案运营和管理,这是一个全寿命周期的工作。”某公司首席执行官告诉记者,绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康、舒适和高效的使用空间,公司正在做的业务包括对旧建筑

做低碳节能改造以及对新建建筑进行绿色低碳设计。

“例如成信绿集成公司的纳米气凝胶玻璃,通过技术手段可以有效地利用太阳能,节约照明用电。”成信绿集成公司市场总监蔡懿翔说,气凝胶玻璃能够透可见光,同时阻挡了光线中的大部分热量。另外,公司的地源热泵系统则能充分利用地球资源,调节室内环境的温

度和湿度。

“地源热泵系统是我国建筑中央空调领域这几年兴起的一项新技术,是利用地热资源即可供热又可制冷的高效节能空调设备。”蔡懿翔说,公司的另一个产品是能同时调节室内湿度的溶液调湿空调,我们一般用的空调只能调节温度,而无法调节湿度,这个系统则可以做到同时调整温度和湿度,从而提升舒适度。

通过多项目绿色低碳技术的引入和系统化绿色建筑系统的安装,可以帮助建筑实现50%以上的节能。绿色建筑的使用者会惊喜地发现自家的电费和水费“少得可怜”。目前,成信绿集成的绿色技术在厦门地区已经用在中烟技术中心、建设大厦以及洋唐保障性安居工程等建筑群落中。作为一家植根厦门的企业,他们希望让厦门人生活在

更好的蓝天绿地下。

多功能的气凝胶玻璃

时间:2004-03-29 出处:点击率:5036 字号:小大

气凝胶玻璃是一种新型建筑材料,可以代替各种玻璃。它可在现代科技和高科技领域得到广泛应用:如用做航天、航海的窥视窗;代替汽

车的钢化玻璃;在原子能和激光领域作为可透过各种射线的结构材料和做精密光学仪器的光学元件等。总之,它可替代普通玻璃、有机玻璃、塑料并能在这三种材料胜任的其他领域大显身手。虽然在外形,透明度和染色方面类似普通玻璃,但许多优点却是普通玻璃远不及的:如热稳定性和耐热冲击能力超过石英玻璃,即使在1300℃高温状态下将它放入水中,也不会破裂;它的比重很小,仅为0.07-0.25g/cm3,是普通玻璃的几十分之一;具有比矿物棉更好的隔热保暖性能;它不燃烧,是良好的防火材料;还具有良好的隔音性能,比一般金属和玻璃高4倍以上,气凝胶玻璃的中间产物是气凝胶体。最早的气凝胶体是从硅胶中分离出来的。当然,也可从其他材料中获得。例如,从刚玉、钨、氧化铁、氧化锌、氧化锡、纤维素、硝化纤维素、动物凝胶、琼脂、蛋白、树胶中都可获得气凝胶体。气凝胶玻璃1977年首先由设在日内瓦的欧洲核研究中心研制。后来,瑞典卢捷斯克大

学也开始研制。

气凝胶玻璃的主要技术参数如下。密度:0.07-0.25g/cm3;导致系数:0.021W/m2.K;折射率:1.015-1.055;气孔尺寸:10-20nm;声音传播速度:120m/s;声阻:105×104kg/m2.s;耐热性:1300℃;二

氧化硅含量:99.99%。

气凝胶玻璃的制备分两步。首先,从硅烷中获得硅醇凝胶;然后,使硅醇凝胶进入结晶和干燥过程,以便从凝胶中排除溶剂,整个过程均在一定压力和温度下进行,可用电子计算机控制整个制备过程。1983年,瑞典有了气凝胶玻璃生产企业,主要生产设备是高为5米、直径

为1米的压力锅。它用于建筑,能使房屋既隔热又保暖;若用于高层建筑时,可取代一般幕墙玻璃,大大减轻建筑物自重和起防火作用。实践证明,在两层普通玻璃中间夹一层气凝胶玻璃,使传热系数从3W/m2.K下降到0.5W/m2.K。此外,气凝胶玻璃比所有无机材料的传播声音速度都慢。声音在空气中的传播速度为340m/s,在水中的传播速度为1400-1500m/s,在金属和普通玻璃中的传播速度为500m/s,而在气凝胶玻璃中仅为100-120m/s。

气凝胶玻璃虽然具有许多优良的物理性能,但由于价格比较高,几何尺寸较小,目前仅能达到(20-60)×(20-60)×(2-3)cm,限制了它的使用范围。但随着科学技术不断进步,它会有广阔的发展

前景。

热熔玻璃—装饰行业中的新家族

时间:2004-03-29 出处:点击率:908 字号:小大

热熔玻璃又称水晶立体艺术玻璃,是目前开始在装饰行业中出现的新

家族。

热熔玻璃源于西方国家,近几年进入我国市场。以前,我国市场上均为国外产品,现在国内已有玻璃厂家引进国外热熔炉生产的产品。热熔玻璃以其独特的装饰效果成为设计单位、玻璃加工业主、装饰装潢

业主关注的焦点。

热熔玻璃跨越现有的玻璃形态,充分发挥了设计者和加工者的艺术构思,把现代或古典的艺术形态融入玻璃之中,使平板玻璃加工出各种

凹凸有致、彩色各异的艺术效果。热熔玻璃产品种类较多,目前已经有热熔玻璃砖、门窗用热熔玻璃、大型墙体嵌入玻璃、隔断玻璃、一体式卫浴玻璃洗脸盆、成品镜边框、玻璃艺术品等,应用范围因其独特的玻璃材质和艺术效果而十分广泛。

热熔玻璃是采用特制热熔炉,以平板玻璃和无机色料等作为主要原料,设定特定的加热程序和退火曲线,在加热到玻璃软化点以上,经特制成型模模压成型后退火而成,必要的话,再进行雕刻、钻孔、修

裁等后道工序加工。

目前,在北京、天津、上海等大型装饰市场已有热熔玻璃产品的销售展位,它进入普通百姓家庭、美化家居已是指日可待。

大型水平弯钢化玻璃新技术

时间:2004-03-29 出处:点击率:1726 字号:小大

众所周知,弧形玻璃幕墙的制作技术是玻璃幕墙最难的,每平方米造价也是最高的,但即使这样,目前制作出来的弧形玻璃幕墙也很难在安全和美观上得到良好保证,主要原因是弧形玻璃制作技术难尽如人

意。

目前,弧形玻璃一般只做热弯处理,采用自然沉降工艺来实现产品形状。在安全性方面,玻璃在加热和降温过程中,四个角与中心受热不可能完全均匀,成品玻璃内部会产生应力差,玻璃上墙后在风载荷和

温度等多种因素组合作用下,往往在角部产生断裂(即掉角)。断裂表面十分粗糙难看,不如普通退火玻璃光滑,显然是在断裂前存在复杂应力,这给安装完毕的玻璃幕墙埋下重大隐患。在美观方面,玻璃在自然下沉过程中,玻璃中心部位受热温度稍高,下沉量也较其他部位稍大,因此极易在弧形玻璃中心处产生局部小弧形(即球面),这会大大影响弧形玻璃幕墙的美观,这方面的问题已引起建筑设计师的高度关注。在安全性能方面,以往解决的

办法是采用弯夹层玻璃,这种玻璃即使断裂,角部仍被紧紧粘住,外观上不仔细看不易观察到。但这不是根本的解决办法,因为在潮湿的环境下断裂的角部会逐渐松动最终会脱落,同时弯夹层玻璃仍避免不了弧形玻璃极易产生的球面问题。

由北京北玻安全玻璃有限公司开发的新技术为解决上述难题提供了另一种方案。该项技术采用静压提升法、对压成型工艺生产目前国内尚不能生产的大型弧形钢化玻璃,生产出的这种玻璃强度至少为普通热弯玻璃强度的5倍,生产速度为普通热弯玻璃的20倍,同时绝无球面问题。目前,该产品已用于中华世纪坛、北京鹏润家园等大型工程,得到业主的充分肯定和好评。

(责任编辑:

新型装饰玻璃砖

时间:2004-03-29 出处:点击率:1176 字号:小大

河北保定市民用建筑设计院目前研制成功一种新型装饰玻璃砖,它生产时一体成型,造型犹如晶莹剔透的冰雕,其拼装处理巧妙,不用水泥砌筑,无需钢筋加固,只需玻璃专用胶粘接,一步到位,安全稳定。这种玻璃砖用几何图形,简洁明快,层次清晰,多种装饰图案,形态逼真,色彩自然;内壁凹槽几何图形,外部图案平整光滑,不积灰且具浮雕感,既体现了现代玻璃工艺的进步,又渗透着民间美术艺术的素养,提高了空间装饰档次。它生产工艺简单,成本低,与空心玻璃砖相比,重量轻1/4-1/5,造价便宜50%,且施工操作简单、快捷,

省工省时,宜于推广应用

别墅装饰玻璃妙用完美的“底色”

时间:2011-11-28 出处:环球玻璃网点击率:1321 字号:小大[摘要]完美底色浪漫精致;作为一种透明的材质,玻璃可以作为一种完美的“底色”,完全展现并增加装饰元素的美。

完美底色浪漫精致;作为一种透明的材质,玻璃可以作为一种完美的“底色”,完全展现并增加装饰元素的美。在上海别墅装饰设计师建议还可以用玻璃做成工艺橱窗,在其内用干花、干枝、装饰石材、贝壳等丰富多彩的材料“布景”,变为家中的一大亮点。此外,只要充分发挥想象力、创造力,将玻璃材质运用到吊顶、楼梯扶手、屏风、家具上,适当的点缀便可让氛围变得浪漫、精致而有趣。姚奕宾指出,有些造型如重量太大,可以采用有机透明亚克力玻璃代替普通钢化玻

气凝胶(应用)

世界上第一个气凝胶产品是1931年制备出的。当时,美国加州太平洋大学(College?of?the?Pacific)的Steven.S.?Kistler提出要证明一种具有相同尺寸的连续网络结构的固体“凝胶”,其形状与湿凝胶一致。证明这种设想的简单方法,是从湿凝胶中驱除液体而不破坏固体形状。如按照通常的技术路线,很难做到这一点。如果只是简单地让湿凝胶干燥,凝胶将会收缩,常常是原来的形状破坏,破裂成小碎片。也就是说,这种收缩经常是伴随着凝胶的严重破裂。Kistler推测:凝胶的固体构成是多微孔的,液体蒸发时的液一气界面存在较大的表面张力,该表面张力使孔道坍塌。此后,Kistler发现了气凝胶制备的关键技术(Kistler,??1932)。?????Kistler研究的第一个凝胶是通过硅酸钠的酸性溶液浓缩制备的SiOZ凝胶。然而,他试图通过把凝胶中的水转变成超临界流体的方式来制备气凝胶却没有成功。Kistler再尝试首先用水充分洗涤二氧化硅凝胶(从凝胶中去掉盐),然后用乙醇交换水,通过把乙醇变成超临界流体并使它跑掉,第一个真正的气凝胶形成了。Kistler的气凝胶与现在制备的二氧化硅气凝胶类似,是具有相当大的理论研究价值的透明、低密度、多孔材料。在之后的几年时间里,Kistler详尽地表征了他的二氧化硅气凝胶的特性,并制备了许多有研究价值的其它物质的气凝胶材料,包括:A1203?,?W03?,?Fe203?,?Sn02、酒石酸镍、纤维素、纤维素硝酸盐、?明胶、琼脂、蛋白、橡胶等气凝胶。? 后来,Kistler离开了太平洋大学,到Monsanto公司供职。Monsanto公司很快就开始生产商品化的气凝胶产品,Monsanto公司的产品是粒状的Si02材料,虽然其生产工艺无人知晓,但人们推断应当是Kistler的方法。Monsanto公司的气凝胶当时是被用来作化妆品及牙膏中的添加剂或触变剂。在以后的近30年中,有关气凝胶的研究几乎没有什么进展。直到20世纪60年代,随着价格便宜的“烟雾状的(fumed)”Si02的研制开发,气凝胶的市场开始萎缩,Monsant。公司停止了气凝胶的生产。? 从此,气凝胶在很大程度上被人淡忘了。直到20世纪70年代后期,法国政府向Claud?Bernard大学的Teichner教授寻求一种能储存氧气及火箭燃料的多孔材料。之后所发生的事情,在从事气凝胶研究的人员中有一种传说。Teichner让他的一个研究生来制备气凝胶并研究其应用,然而,使用Kistler的方法,包括两个耗时、费力的溶剂萃取步骤,他们的第一个气凝胶花了数周时间才制备出来。然后,Teichner告诉这个学生,要完成他的学位论文,将需要大量的气凝胶样品;该学生意识到,如按照Kistler的方法制备,这要花许多年才能完成,他精神崩溃地离开了Teichner的实验室;经过一段短暂地休息、思考,他又回到了实验室,有一种强烈的动机,激发他去寻找一种更好的Si02气凝胶的合成工艺。经过不懈地努力探索,该学生成功地应用溶胶一凝胶化学法制备出Si02气凝胶,这使气凝胶科学研究前进了一大步。这种方法用正硅酸甲酷(TMOS)代替Kistler所使用的硅酸钠,在甲醇溶液中通过TMOS水解一步产生凝胶(称为“醇凝胶”),这消除了Kistler方法中的两个缺点,即醇水替换步骤及凝胶中存在无机盐,在超临界甲醇条件下干燥这些醇凝胶,就制备出高质量的Si02气凝胶。后来,Teichner的研究组及其他人使这种方法扩展,制备了多种金属氧化物气凝胶产品。?

LNG是液化天然气

是液化天然气英文Liquefied Natural Gas的缩写。天然气经净化处理(脱除CO2、硫化物、重烃、水等杂质)后,在常压下深冷至-162℃,由气态变成液态,称为液化天然气,液化天然气的体积约为相同质量的天然气体积的1/620,重量约为同体积水的45%左右。 分类 LNG加气站供应液化天然气LNG的加注站,共分四种类型,一般将其分成为 1、撬装式加气站 2、标准式加气站 3、L-CNG加气站 4、移动式撬装加气站 LNG加气站图鉴(4张) 功能模式 加气功能:储罐内的LNG由LNG低温泵抽出增压,通过加液机向汽车加液 卸车功能:由低温泵将LNG槽车内LNG抽至LNG储罐 增压功能:将储罐内部分LNG注入汽化器汽化成BOG(Boil Off Gas蒸发气)进入储罐,当储罐压力达到设定压力时停止 调温功能:用LNG低温泵从储罐内抽出部分LNG注入增温器后进入储罐,当液体温度达到设定温度时停止。 一般纯LNG加气站由:LNG储罐,泵撬及潜液泵,储罐增压汽化器、卸车汽化器、EAG加热器(工艺流程不同,这三个汽化器也会有相应的变化),加液机等组成。 一.储罐 作用:用于LNG液体存储。 外形:立式储罐、卧式储罐 绝热材料:真空粉末(珠光砂) 缠绕式(玻璃纤维) 日蒸发率:<% 设计最高工作压力: 安全阀开启压力: 耐压压力:<

设计温度:-196℃ 工作温度:-162℃ 储罐的使用注意事项: 1.有双根部阀的储罐,靠近储罐则的阀门,应常开。 2.卸车时,建议储罐的极限充装量为不超过有效容积的90%(厂家给出为几何容积的85%-95%),使用余量不能低于10%。 3.储罐压力高时,不一定为储罐有问题,应考虑整个系统的漏热和存液时间等情况,一般在压力超过时需进行排放泄压,储罐长时间处于高压状态会影响储罐夹层真空的寿命。 4.储罐出现大量的长时间的“冒汗”或结霜,且压力不停快速上涨时,应考虑其真空失效,应进行紧急处理,手动排压,转移罐内的LNG液体。 5.储罐建议每隔一年进行一次真空检测,储罐为热罐时真空度小于1Pa,储罐为冷罐时真空度为小于()为合格。 6. 储罐不能带液运输,长时间停用时应排放掉罐内的LNG液体。 7. 储罐属压力容器设备,根据中华人民共和国颁布实施的《压力容器安全技术监察规程》要求,安装、维修、改造压力容器,需有相应资质的单位到当地质检部门进行告知,获得许可后才能进行安装、维修、改造。 二.加气机 工作介质:LNG 加气速度:3~80kg/min 计量准确度:级 重复性:% 工作压力: 设计温度:-196℃~55℃ 真空模块设计 高亮度大屏显示,可调节计量单位 双重拉断保护 标配真空加气软管 可选配防爆小标打印机 金属键盘配置 加气机的使用注意事项: 1. 加液机每次上电之前,应先检查仪表风压力是否足够(>)。 2. 加液机通电后,小循环阀门应起跳,特殊设置的除外;显示屏应显示最后一次加液的数据。小键盘旁屏幕上应显示加注空闲。 3. 应尽量少的进行大循环预冷,可以根据化霜的情况或环境温度来判定,环境温度高时,可适当增加大循环的次数。 4. 加液机的流量计为质量流量计,实体部分并不是真空,内部充装了惰性气体,所以在长时间工作时会结霜。但不建议对流量计保温,否则会影响计量精度。 5.加液枪每次操作前,应先对其进行吹扫,特别是内密封环处冰渣和异物,极易损坏密封圈,缩短密封圈寿命。 6.加液枪密封垫极易损坏,且成本较高,操作时,应双手均衡用力,先泄压,然后压紧手柄平稳的拔出。

国内外气凝胶产品企业简介

国内外气凝胶产品企业简介 December24,2012 By:Ephone 一、国外企业 01.阿斯彭气凝胶公司 阿斯彭气凝胶公司是美国航空航天管理局下属的一家公司,该公司一直致力于把气凝胶推向市场。 阿斯彭气凝胶公司(AspenAerogels)目前主要业务是应用气凝胶制造工业用隔热材料,这家企业已经开始销售充气气凝胶垫,这种气凝胶垫能够让现有的建筑更节能。在英国和美国部分地区,阿斯彭气凝胶公司已经安装了这种材料,包括2008年在美国罗德岛的建筑项目。 气凝胶由抽取了液态物质的凝胶制成,其中有90%以上的物质为空气。气凝胶 具有的纳米多孔结构使得热量很难穿透其中。这样一来,气凝胶是一种很好的轻质隔热材料。出于成本考虑,阿斯彭气凝胶公司过去主要将这种材料的发展重点放在高端工业应用项目上,比如隔热油与天然气管道应用,甚至火星飞船上。 不过现在,阿斯彭气凝胶公司开始提供超薄气凝胶垫,它可以替代传统的玻璃纤维,泡沫材料以及纤维隔热材料。阿斯彭气凝胶公司现在所开发设计生产的气凝胶的前期成本仍然比较高,但这种材料的成本已经降到一个民用可以承担的价格点,尤其适合用于砖石或拱形墙的建造。 早在2008年阿斯彭气凝胶公司在北美开设了第二家生产厂,未来阿斯彭气凝胶公司完全有能力,有成本优势进军传统的建筑隔热市场。 网址: 02.卡博特公司 有120年历史的美国卡博特公司,是一家专业生产特殊化工产品和特种化工材 料的全球性跨国公司,在世界五大洲23个国家有39家生产企业,其经营范围 包括炭黑、气相白炭黑、喷墨颜料、微电子材料、纳米胶、塑料色母粒以及特殊流体等。全球雇员约4200名,在美国有多个研究中心及实验工厂,其生产技术、产品品种和质量均居于世界领先水平。在美国公司年度排名中(只考虑财务状况),

液化天然气(LNG)气化站建设项目投资可行性研究报告

潮州市雅然陶瓷工艺制作有限公司液化天然气(LNG)气化站可行性研究报告 目录 1.总论 (1) 2.选址区域自然地理状况 (8) 3.站址及总图运输 (12) 4工艺方案 (17) 5公用工程 (21) 6消防设计设计专篇 (29) 7.环境保护设计专篇 (42) 8.劳动安全卫生设计专篇 (45) 9.节能设计专篇 (51) 10.组织机构及定员 (54) 11.项目实施进度 (58) 12结论及建议 (61) 13工程估算 (63)

1.总论 1.1 项目概况 1.1.1建设单位 广东新捷燃气有限公司 1.1.2项目名称 潮州市雅然陶瓷工艺制作有限公司液化天然气(LNG)气化站1.1.3建设规模 (1)本站为LNG气化站,给企业生产用气提供清洁燃料。 (2)设计规模:气相10X104Nm3/d,总库容200 Nm3/d(一期)。 (3)站内主要设备见表1-1

1.1.4建设单位概况 广东新捷燃气有限公司主要从事液化天然气的储存、供气、销售,年销售量达5000余吨LNG,供应潮州市及潮安县各类陶瓷工业企业。主要为当地陶瓷行业、机械行业、金属行业等工业企业供气。 1.1.5项目目标 项目通过使企业使用清洁燃料,然后在潮安境内逐步推广,为企业节省资金,并落实节能减排的国策,使潮州市环境最佳化,经济效益最大化。 1.1.6项目建设的必要性及意义 1.1.6.1项目建设的必要性 城市燃气是现代城市建设不可缺少的重要基础性市政设施;又是一种优质的能源。城市管道燃气化又是基础设施的根本体现。从总体上讲,我国的城市燃气建设,起步较晚,而且发展水平也不平衡,尽管国内省会城市和一些大城市都经历了煤制气、油制气等建设发展过程,这显然给国家和地方财政、经济发展背上包袱,显示出其建设的不经济性与城市燃气的发展不相吻合。近几年来,在广东地区液化石油气得到很大的发展,但其能源利用率低,安全可靠性差,仅仅作为一种过渡性和临时燃料使用方式,终必会被天然气所代替。根据这一现状,省内其它沿海城市,特别是深圳、广州等地自八十年代初,借鉴国外和香港地区小区中

气凝胶原理及市场

气凝胶原理及市场 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

气凝胶市场调研报告 一、概述 二氧化硅气凝胶是一种合成的无定形硅胶,与结晶硅胶显着不同。硅胶分子由一个硅原子和两个氧原子构成。如下图所示,硅胶有两种基本形式:无定形硅胶和结晶硅胶。如果硅胶分子排列整齐并且形成可重复样式,则为结晶硅胶。如果硅胶分子排列不整齐,则为无定形硅胶。 两种不同气凝胶产品的扫描电子显微镜(SEM)图像显示,气凝胶存在无定形特性。粉末X光衍射没有发现可测量的结晶成分。在超过1200℃(显着高于气凝胶材料的最高使用温度)时,气凝胶会转换为结晶相。 二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”,是目前已知的最轻的固体材料,也是迄今为止保温性能最好的材料。因其具有纳米多孔结构(1~100nm)、低密度(3~250kg/m3)、低介电常数(~)、低导热系数(~(m·k))、高孔隙率(80~%)、高比表面积(500~1000m2/g)等特点,在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质,在航天、军事、石油、化工、矿产、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用价值,被称为“改变世界的神奇材料”。 气凝胶于1931年在美国发明。目前气凝胶全球重点发展区域主要集中在美国、德国、英国,其中,依托强大的技术开发实力和新产品开发力度,美国的应用领域尤为突出和领先。在高性能气凝胶应用方面,美国已经成功应用于航空航天、新能源、建筑以及高级体育用品等方面。我国在气凝胶研究和开发方面尚属早期阶段,主要集中在附加值较高的航空航天、医药等方面,众多领域仍属空白。目前国际上关于气凝胶材料的研究工作主要集中在德国的维尔茨堡大学、BASF公司、美国的劳伦兹·利物莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室,法国的蒙彼利埃材料研究中心,日本高能物理国家实验室,美国阿斯彭气凝胶技术有限公司等。国内主要集中在同济大学波尔固体物理实验室、浙江省绍兴市纳诺高科股份有限公司、广东埃力生高新科技有限公司、上海美桥科材料科技有限公司等。 二、基本特性

气凝胶研究现状

气凝胶 1、简介 气凝胶,英文aerogel又称为干凝胶。当凝胶脱去大部分溶剂,使凝胶中液体含量比固体含量少得多,或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体,外表呈固体状,这即为干凝胶,也称为气凝胶。 按其组分,可分为单组分气凝胶,如SiO2,Al2O3,TiO2,炭气凝胶(有机气凝胶炭化后得到)等;多组分气凝胶,如SiO2/Al2O3,SiO2/TiO2等。最典型的研究最多的气凝胶是单组份的SiO2气凝胶和炭气凝胶(有机气凝胶)。 气凝胶,英文aerogel又称为干凝胶。当凝胶脱去大部分溶剂,使凝胶中液体含量比固体含量少得多,或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体,外表呈固体状,这即为干凝胶,也称为气凝胶。如下图所示。 图1气凝胶 按其组分,可分为单组分气凝胶,如SiO2,Al2O3,TiO2,炭气凝胶(有机气凝胶炭化后得到)等;多组分气凝胶,如SiO2/Al2O3,SiO2/TiO2等。最典型的研究最多的气凝胶是单组份的SiO2气凝胶和炭气凝胶(有机气凝胶)。 2、气凝胶的特点 (1)孔隙率很高,可高达99.8%;科学家们表示,因为它有数百万小孔和皱摺,所以如果把1立方厘米的气凝胶拆开,它会填满一个有足球场那么大的地方。它的小孔不仅能像一块海绵一样吸附污染物,还能充当气穴。研究人员认为,一些形式的由铂金制成的气凝胶能用于加速水解及氢的产生。这样的话,气凝胶就能用来生产以氢为基础的燃料。

(2)纳米级别孔洞(~20nm)和三维纳米骨架颗粒(2~5nm); (3) 高比表面积,可高达1000m2/g; (4) 低密度,可低至0.003g/cm3。 (5) 气凝胶独特的结构决定了其具有极低的热导率,常温下可以低至0.013W/(m·K),比空气的导热系数还低。下图为不同材料的导热系数对比图。 图2 气凝胶与传统材料导热系数对比图 (6) 强度低,脆性大,由于其比表面积和孔隙率很大,密度很低,导致其强度很低。如SiO2气凝胶杨氏模量不到10MPa,抗拉强度只有16KPa,断裂韧度只有0.8kPa·m1/2)孔隙率很高,可高达99.8%;科学家们表示,因为它有数百万小孔和皱摺,所以如果把1立方厘米的气凝胶拆开,它会填满一个有足球场那么大的地方。它的小孔不仅能像一块海绵一样吸附污染物,还能充当气穴。研究人员认为,一些形式的由铂金制成的气凝胶能用于加速水解及氢的产生。这样的话,气凝胶就能用来生产以氢为基础的燃料。 3、气凝胶应用

气凝胶薄膜能源材料的研究进展

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟 气凝胶薄膜能源材料的研究进展 气凝胶薄膜能源材料的研究进展 吴广明 (同济大学波耳固体物理研究所上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室 先进土木工程材料教育部重点实验室上海200092) 摘要:随着资源短缺和环境污染的日益严重,节能与可再生能源的使用 已迫在眉睫,必须研制出新材料以适应这种发展需求。气凝胶是一种新型纳米 多孔材料,具有孔洞率高、比表面积大、热导率低、折射率小且可调范围大等 特点,被美国第250 期《科学》杂志列为世界十大热门科技之一,在建筑节能、锂离子电池、太阳能电池等方面具有广阔应用前景。 本课题组采用溶胶-凝胶技术,以TEOS、W 粉末、V2O5 粉末等为原材料,通过溶剂替换、紫外光辐照、混合气氛处理等技术以及提拉镀膜方法在常 压下制备出了面积达1.2 乘以0.8 m2、致/褪色态透射率差大于50%、光学均匀性超过95%、响应时间小于5 s 的WO3 基气致变色建筑节能气凝胶薄膜涂层(见系统研究了WO3 气凝胶薄膜纳米多孔结构的可控生长与稳定机制、变色/退色过程中氢氧原子与WO3 结构的相互作用、WO3 薄膜形貌与结构的演变、致/退色循环耐用性能衰减机制与抑制机理、纳米掺杂复合的协同作用和紫外光与气体混合后处理机制,以及V2O5 气凝胶薄膜电极的电化学行为、锂离子和电子的输运特性以及同纳米多孔结构的相互作用、比容量影响因素、V2O5 气凝胶薄膜阴极性能降级机制;发现了WO3 气凝胶薄膜的变色循环稳定性主要受控于其共角结构,SiO2 纳米复合显著抑制了其共角结构在致/退色过程中的演变; 建立了气凝胶薄膜多孔结构中粒子的输运模型,极大地丰富纳米多孔结构的表

简单介绍气凝胶产品特点

其实气凝胶是一种固体物质形态,是世界上密度小的固体之一。一般常见的气凝胶为硅气凝胶,也有碳气凝胶存在。目前轻的硅气凝胶仅有3毫克每立方厘米,比空气重三倍,所以也被叫做“冻结的烟”或“蓝烟”。 气凝胶 气凝胶物理性能包装形式:卷状厚度:3mm,5mm,6mm,10mm。宽度:910mm,1200mm,1500mm。密度:200kg/m3。高适用温度:650℃或800℃。疏水性:整体疏水。导热系数:<0.018w/mk(25℃时)。 A1级防火气凝胶特点:孔隙率很高,可高达99.8%;纳米级别孔洞(20~100nm)和三维纳米骨架颗粒(2~5nm);高比表面积,可高达1000m2/g;低密度,可低至0.003g/cm3;气凝胶独特的结构决定了其具有极低的热导率,常温下可以低至0.013W/(mK); 强度低,脆性大,由于其比表面积和孔隙率很大,密度很低,导致其强度很

低。 气凝胶物理性能:参数密度12.5-18kg/m3,比表面积500-650m2/g,孔隙率95-98%,孔径20-70nm,孔容3.5ml/g,导热系数0.01-0.018w/mk,疏水性:疏水或亲水两类。 产品特性:1、独特纳米结构材料内部孔隙均在50-80纳米之间,本材料孔隙率高达90%以上。气凝胶材料不同于传统隔热材料,相比传统隔热材料(玻璃纤维毡,硅酸铝棉)可以在达到同样隔热效果的前提下降低3至8倍的厚度及重量。 2、优越的隔热性能常温下(25℃)导热系数可达到0.015w/mk。 3、良好的耐温性能不同系列的本材料可分别耐受高600℃-1000℃的高温,低温使用范围接近绝对零度。 以上就是对于气凝胶讲述,相信大家已经有所了解,产品在使用时是有着很好的作用,当然我们的产品是有保证的,也有着很好的使用效果。

气凝胶的市场规模和前景分析

气凝胶的市场规模和前景分析 气凝胶是世界上密度最小、孔径为纳米量级的固体,种类繁多,主要有硅系、碳系、硫系、金属氧化物系、金属系等。被称为“冷冻烟雾”。 据纽约消息报道,https://www.doczj.com/doc/7d14246566.html,宣布发布其最近完成的研究报告,题为“全球气凝胶市场的应用、形态、种类、工艺类型和地区——全球至2026年的预测”,通过对涵盖目标市场各个方面的详细划分,提供了对全球气凝胶市场的整体观点。报告称,2016年全球气凝胶市场价值为5.129亿美元,在2017-2026年复合年增长率31.8%的情况下,预计2026年全球气凝胶市场价值将达到80.837亿美元。 而气凝胶在国内市场起步较晚,前期主要是国外气凝胶产品在销售,价格较昂贵,市场推广力度也较小,近年来随着国内气凝胶企业逐步增多,实力不断增强,成本不断下降,规模不断扩大,再得益于国内节能减排政策推行和经济体量的迅速扩大,气凝胶行业驶入了快速发展通道。 1.中国气凝胶的供给情况 2008—2016年中国气凝胶产量情况

(单位:万吨) 2008—2016年中国气凝胶消费情况 (单位:万吨) 随着气凝胶工艺成本的降低和产业规模的不断扩大,一些新兴应用不断开发出来,气凝胶市场日益成熟。预计到2022年我国气凝胶产量预计达到2.32万吨,消费量为5.16万吨。

2017年—2020年中国气凝胶产量、消费量预测 (单位:万吨) 2气凝胶的中国市场 中国作为新兴经济体,在市场增长方面将会以快于国际平均水平的速度迅速增加,未来几年将进入快速增长阶段。关于气凝胶的一些新兴应用不断被开发出来,比如用于日用保温产品的气凝胶布,可用于帐篷、防寒服、消防服、冲锋衣化学服等,已经用于电子新能源电池等热源绝热的气凝胶纸等产品,气凝胶的市场将会日益成熟并不断扩大。 气凝胶市场规模及预测(单位:亿元) 中国气凝胶市场应用 未来中国的气凝胶主要用于建筑节能和石油石化,交通运输,电力工业等领域。预计到2019年,中国气凝胶约有30%用于建筑节能领域,25%用于石油石化领域。

功能性高分子-气凝胶

气凝胶 ── 一种结构可控的新型功能材料 摘要:气凝胶是一种结构可控的新型轻质纳米多孔性非晶固态材料,由于它特有的纳米多孔、三维网络结构,气凝胶具有许多独特的性能,尤其表现在高孔隙率、低密度、低热导率等方面,研究领域广泛,因而蕴藏着广阔的应用前景。 关键词:气凝胶;性质;研究领域;应用;结构控制 气凝胶简介: 气凝胶是世界上已知密度最低的人造发泡物质,是一种固体物质形态,世界上密度最小的固体之一。 气凝胶问世于1931年,由斯坦福大学S.S.Kistler 利用临界干燥法将凝胶里的液体成分抽出。这种方法会令液体缓慢地被脱出,但不至于使凝胶里的固体结构因为伴随的毛细作用被挤压破碎。气凝胶的种类很多,有硅系,碳系,硫系,金属氧化物系,金属系等。用途广泛。一般常见的气凝胶为硅气凝胶,但也有碳气凝胶存在。目前最轻的气凝胶是由浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出的一种超轻气凝胶。它刷新了目前世界上最轻材料的纪录,拥有高弹性和强吸油能力。这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度为每立方厘米0.16毫克,仅是空气密度的1/6。气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量,有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。这种新材料看似脆弱不堪,其实非常坚固耐用,最高能承受1400摄氏度的高温。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力,此外它的导热性和折射率也很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。 硅气凝胶结构的形成: 硅气凝胶是典型的无机气凝胶之一,制备硅气凝胶的第一步是在TMOS(硅酸甲酯)或TEOS(硅酸乙酯)等有机硅中加入适量水和催化剂,使之发生水解反应 )1()(4)(424ROH OH S O H OR Si i +→+ 式中R 为烷基,水解生成的硅酸再脱水缩聚,即 O H OH OS S OH H S i i i 234)()()0(2+→(2)

专业气凝胶毡厂家教你正确选择方法

气凝胶毡是一种以二氧化硅为主体材料,并复合于增强性纤维中,如玻璃纤维、预氧化纤维,通过特殊工艺合成的柔性保温材料。在生活中,相关厂家们添加了复合材料,制成了纳米气凝胶,广泛用于保温行业。 首批成立的气凝胶厂家,位于我国河北廊坊。之后人们对气凝胶毡的需求量越来越广泛,廊坊地区的厂家也不断在成立,发展。对于我们消费者来说,比较在意的是,是否能选购到质优价廉的产品,大家别担心,今天就带大家来了解下,如何才能选购到优质的廊坊纳米气凝胶厂家? 在选购优质的纳米气凝胶时,可以通过各厂家的销售量,价格、质量、物流、售后、消费者的口碑等渠道进行比较获知。 如今,气凝胶毡是一种销售类型的产品,在全国市场发展空间很广阔,已逐渐替代了玻璃纤维制品、石棉保温毡、硅酸盐纤维制品等不环保、保温性能差的传统柔性保温材料。适用范围越来越广泛,价格上在80元/㎡左右。当然各纳米气凝胶厂家,现在依旧对产品的研发改进没有松懈,相信在不久,此种保温材料将会走向国际,被更多的朋友们所熟知,使

用。 首先气凝胶毡导热率小,产品的主要成分是气凝胶,它的分子直径非常小,能够通过热量的颗粒断面积非常小,所以与一般的保温材料相比,导热系数很低。同时分子之间的气孔容积极小,传热效果比一般保温材料也小,但是比纳米板稍微大一点,同时在气凝胶毡中加入了遮光剂,能够很好的阻挡红外线穿透,减少了热辐射。 其次就是气凝胶毡防火性能非常好,气凝胶毡材料通过了美国ASTM E84认证,防火焰和烟雾蔓延系数均小于10,为A级防火材料。再一个非常好的优势就是防水,常规的保温材料比如硅酸铝保温棉类产品不能见水,遇到水之后产品的隔热效果会变差,但是气凝胶毡却可以达到防水效果,特别是一些管道保温,用气凝胶毡是最好的选择。 气凝胶毡有非常好的抗腐蚀性,并且不会腐蚀碳钢和不锈钢,保温使用安全可靠。产品也可以承受非常大的压力,除了厚度有变化,性能没有任何影响。施工也简单,并且使用寿

气凝胶——超级绝热保温材料

气凝胶——超级绝热保温材料 气凝胶——改变世界的神奇材料 二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”,是目前已知的最轻的固体材料,也是 3迄今为保温性能最好的材料。因其具有纳米多孔结构(1~100nm)、低密度(1,500kg/m)、低介电常数(1.1~2.5)、低导热系数(0.003~0.025 w/m?k)、高孔隙率(80,,99 8,)、高比表 2面积(200~1000m/g)等特点,在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质,在航天、军事、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用前景,被称为“改变世界的神奇材料”。 气凝胶的特性及应用 特性应用 在所有固体材料中热导率最低,建筑节能材料, 热学轻质,保温隔热材料, 透明,浇铸用模具等。 超低密度材料密度 ICF以及X光激光靶 3(最低可达3kg/m) 高比表面积,催化剂,吸附剂,缓释剂、离子交孔隙率多组分。换剂、传感器等 低折射率, Cherenkov探测器, 光学透明,光波导, 多组分, 低折射率光学材料及其它器件 声学低声速声耦合器件

低介电常数,微电子行业中的介电材料,电学高介电强度,电极,超级电容器高比表面积。 弹性,高能吸收剂,机械轻质。高速粒子捕获剂 气凝胶的发展 世界上第一个气凝胶产品是1931年制备出的。当时,美国加州太平洋大学(College of the Pacific)的Steven.S. Kistler提出要证明一种具有相同尺寸的连续网络结构的固体“凝胶”,其形状与湿凝胶一致。证明这种设想的简单方法,是从湿凝胶中去除液体而不破坏固体形状。如按照通常的技术路线,很难做到这一点。如果只是简单地让湿凝胶干燥,凝胶将会收缩,常常使原来的形状破坏,破裂成小碎片。也就是说,这种收缩经常是伴随着凝胶的严重破裂。Kistler推测:凝胶的固体构成是多微孔的,液体蒸发时的液一气界面存在较大的表面张力,该表面张力使孔道坍塌。此后,Kistler发现了气凝胶制备的关键技术(Kistler,1932)。 Kistler研究的第一个凝胶是通过硅酸钠的酸性溶液浓缩制备的SiO凝胶。2 然而,他试图通过把凝胶中的水转变成超临界流体的方式来制备气凝胶却没有成功。Kistler再尝试首先用水充分洗涤二氧化硅凝胶(从凝胶中去掉盐),然后用乙醇交换水,通过把乙醇变成超临界流体并使它跑掉,第一个真正的气凝胶形成了。Kistler的气凝胶与现在制备的二氧化硅气凝胶类似,是具有相当大的理论研究价值的透明、低密度、多孔材料。在之后的几年时间里,Kistler详尽地表征了他的二氧化硅气凝胶的特性,并制备了许多有研究价值的其它物质的气凝胶材料,包括:A10 , W0 , Fe0 , Sn0、酒石酸镍、纤维素、纤维素硝酸盐、233232 明胶、琼脂、蛋白、橡胶等气凝胶。 后来,Kistler离开了太平洋大学,到Monsanto公司供职。Monsanto公司

【发展】中国气凝胶产业有望赶超“国际巨头”

【发展】中国气凝胶产业有望赶超“国际巨头” 鲁红兵,1986年在华中工学院取得学士学位,1988年12月清华大学工程力学系毕业获得硕士学位,1997年在加州理工学院获得航空学博士学位。现任美国德克萨斯大学达拉斯分校机械工程系教授、副系主任。同时是美国航空航天学会通讯院士。鲁教授及其团队从事新一代高韧性气凝胶的制备及其改性研究十余年,成功制备出高分子增韧无机(如二氧化硅)气凝胶和高分子气凝胶,并已发明低成本、高效、快速、大规模生产高韧性气凝胶的方法,用于隔音、绝热等领域。 气凝胶对于普通百姓来说还是一个较为陌生的词汇,但是国际材料以及科学领域对它却是情有独钟,这种被誉为“革命性的新材料”总是能给人带来惊喜。气凝胶是目前已知的世界上最轻、保温性能最好的固体材料,具有超轻质、极低热导率、高热稳定性、高吸附性、高吸能、隔音等特性,在化工、石化、冶金、管道、热工设备、建筑、航天及军事等领域都具有非常广泛的应用价值与潜力。 气凝胶被国际称之为“改变世界的十大神奇材料”之一,拥有十五项世界吉尼斯纪录。据了解,气凝胶在20世纪70年代开始应用于航天领域,2002 年美国宇航局将航天材料技术转为工业应用,利用超临界技术生产气凝胶毡制品,被

称为工业领域革命性的保温方案。此后科研院所、工业企业纷纷开始涉猎气凝胶的研究与应用,国际上迎来了研发气凝胶制品的一个浪潮。 那么国际上气凝胶的研究与应用是什么样的,而我国目前处于一个什么状态呢?为此记者采访到了前来交流的美 国德克萨斯大学达拉斯分校教授鲁红兵,请他站在国际的角度分析一下我国气凝胶产业的发展境况。 开拓国际视野解决自身问题 当记者问到国际与国内相比,对气凝胶的研发应用进展如何时,鲁红兵说:“在气凝胶研发方向上当前国际和国内是一致的,近年来国内的研发已经开始迎头赶上,并且势头强劲,或许在不久的将来要超越国际水平。因为目前许多发达国家已经将环境治理的很好,在节能减排方面对它的需求压力并不是很大,研究气凝胶更多的是一些企业为了减少成本,或者可以说是为了锦上添花。” 以美国为例,实际上它并不是一个节约的国家,美国人均的能源用量大概是中国的10倍以上。虽然美国有很严格 的节能标准,并不是真正的浪费,但由于人均居住面积大,居住较为分散等原因导致其能源消耗量大。鲁红兵说:“我以自己的房子为例,由于美国节能标准很高,按照新房子屋顶保温层的建筑标准是R60,也就是玻璃纤维的厚度需要30 英寸,外墙主要用的是砖,一般为3英寸,寒冷的地方需要

气凝胶原理及市场

气凝胶市场调研报告 一、概述 二氧化硅气凝胶是一种合成的无定形硅胶,与结晶硅胶显著不同。硅胶分子由一个硅原子和两个氧原子构成。如下图所示,硅胶有两种基本形式:无定形硅胶和结晶硅胶。如果硅胶分子排列整齐并且形成可重复样式,则为结晶硅胶。如果硅胶分子排列不整齐,则为无定形硅胶。 两种不同气凝胶产品的扫描电子显微镜(SEM)图像显示,气凝胶存在无定形特性。粉末X 光衍射没有发现可测量的结晶成分。在超过1200℃(显著高于气凝胶材料的最高使用温度)时,气凝胶会转换为结晶相。 二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”,是目前已知的最轻的固体材料,也是迄今为止保温性能最好的材料。因其具有纳米多孔结构(1~100nm)、低密度(3~250kg/m3)、低介电常数(1.1~2.5)、低导热系数(0.013~0.025W/(m·k))、高孔隙率(80~99.8%)、高比表面积(500~1000m2/g)等特点,在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质,在航天、军事、石油、化工、矿产、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用价值,被称为“改变世界的神奇材料”。 气凝胶于1931年在美国发明。目前气凝胶全球重点发展区域主要集中在美国、德国、英国,其中,依托强大的技术开发实力和新产品开发力度,美国的应用领域尤为突出和领先。在高性能气凝胶应用方面,美国已经成功应用于航空航天、新能源、建筑以及高级体育用品等方面。我国在气凝胶研究和开发方面尚属早期阶段,主要集中在附加值较高的航空航天、医药等方面,众多领域仍属空白。目前国际上关于气凝胶材料的研究工作主要集中在德国的维尔茨堡大学、BASF公司、美国的劳伦兹·利物莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室,法国的蒙彼利埃材料研究中心,日本高能物理国家实验室,美国阿斯彭气凝胶技术等。国主要集中在同济大学波尔固体物理实验室、省市纳诺高科股份、

气凝胶

气凝的应用:(一)气凝胶在石油化工方面的应用 据报道操作人员在开采海底油田和气田时的一项关键需求,是输送未加工炭氢化合物的能力,它们经常处于高温高压状态下,而且沿海底的输送距离也越来越长。若没有充分的绝热,这些炭氢化合物将发生冷却并生成水合物或蜡化,最终堵塞流送管,对操作人员产生巨大的成本,气凝胶卓越的保温性能可以很好的解决这一问题。 (二)气凝胶的应用 随着远洋运输、海上油田的发展,与之配套的海上钻井平台、石油运输船、液化天然气(LNG)船,液化石油气(LPG)船等发展迅速。这些特种船舶对于隔热保温和防火分隔提出了更高的要求,也成为气凝胶材料应用新的平台。 (三)气凝胶在建筑应用 气凝胶卓越的保温性能让他可以在建筑保温方面具有十分强大的潜力,相对于目前使用的聚苯泡沫气凝胶不仅保温隔热效果更好,而且不可燃烧,可以有效的防止火灾的发生。气凝胶的耐老化性能也十分良好,可以保证外保温体30年不老化。目前气凝胶的成本相对较高,等将来工艺更加的优化,成本下降,必将在建筑保温方面大量应用。同时由于气凝胶的透光性,使其可以用来制作透光屋顶。 (四)气凝胶在航空航天应用 目前,气凝胶已经在航空航天需要隔热保温的地方中大量使用。其中有一项就是在航空航天用热电池上的应用,使用气凝胶材料作为隔热保温层完美的解决了航空航天对热电池高性能的要求,下图为某种热电池的隔热气凝胶材料。 (五)气凝胶其他应用 气凝胶卓越的隔热保温性能使得他在电化学、服装、新能源、催化剂等方面也有十分强大的应用潜力。由于气凝胶的孔隙都是纳米级的,比表面积很大这使得他吸附能力较

大,可以在用来做催化剂的载体;由于其吸附性,同时密度极低,所以也可以用来储氢;他良好的保温性可以用来制作服装,只需要很薄的一层就可以达到很好的保温效果。 作为隔热保温材料,可用于超声速飞行器的热防护,装甲车、船舶等的大功率发动机隔热,工业用高温炉的隔热以及高效热电池、绿色智能建筑的保温等;作为防火分隔材料,可用于大型船舶、高层建筑物中防火门、防火舱壁的制造;可用于特种服装(防寒服、消防服、防弹背心)制造、隔音材料、催化剂载体等。 材料表面处理技术 摘要:介绍了表面处理技术的内容,现代材料表面处理技术与传统表面处理技术的区别,重点介绍了表面处理技术在模具上的应用和发展,最后针对材料表面处理技术研究和应用所存在的问题,提出了自己的看法。 关键词:表面处理技术区别模具问题。 一、表面处理技术的内容 材料表面处理技术与工程,是80年代以来世界十大关键之一的新兴技术,现已迅速发展成跨学科的、综合性强的新兴的先进工程技术,涉及到材料、物理、化学、真空技术及微电子学等许多学科,应用领域非常广。 表面处理技术包括:表面覆盖技术、表面改性技术和复合表面处理技术。 1)表面覆盖技术 这项技术的种类很多,目前主要有下列24类:1电镀;2电刷镀;3化学镀;4涂装;5粘结;6堆焊;7熔结;8热喷涂;9塑料粉末涂敷;10电火花涂敷;11热浸镀;12搪瓷涂敷;13陶瓷涂敷;14真空蒸镀;5溅射镀;16离子镀;17普通化学气相沉积;18等离子体化学气相沉积;19金属有机物气相沉积;20分子束外延;21离子束合成薄膜技术;22化学转化膜;23热烫印;24暂时性覆盖处理。上述每类表面覆盖技术又可分为许多种技术。例如电镀按镀层可分为单金属电镀和合金电镀。单金属镀层有锌、镉、铜、镍等数10种,合金镀层有锌铜、镍铁、锌-镍-铁等100多种。按电镀方式,可分为挂镀、吊镀、滚镀和刷镀等。某些分类有重叠情况,例如塑料粉末涂敷可归入涂装一类,但由于其特殊性,故单独列为一类。又如陶瓷涂敷,其中不少内容可归入热喷涂一类,但考虑其完整性,也单独列为一类。有些技术,尤其是一些新技术,根据其特点和发展情况,在需要时可单独列为一类。例如片状锌基铬盐防护涂层(又称达克罗等),是由细小片状锌、片状铝、铬酸盐、水和有机溶剂构成涂料,经涂敷和300℃左右加热保温除去水和有机溶剂后形成涂层,因具有涂层薄、防蚀性能优良、无氢脆、耐热性好、附着性高以及无环境污染等优点,所以发展迅速,可考虑从涂装中单独列出。 2)表面改性技术 目前大致可分为以下几类:喷丸强化;表面热处理;化学热处理;等离子扩渗处理;激光表面处理;电子束表面处理;高密度太阳能表面处理;离子注入表面改性。 实际上“表面改性”是一个具有较为广泛涵义的技术名词,它可泛指“经过特殊表面处理以得到某种特殊性能的技术”。因此,有许多表面覆盖技术也可看作表面改性技术。为了使这些覆盖技术归类完整起见,我们说的表面改性技术是指“表面覆盖”以外的,通过用机械、物理、化学等方法,改变材料表面的形

2017-2018年气凝胶行业分析报告

2017年气凝胶行业 分析报告 2017年6月出版

1、什么是气凝胶? (4) 2、气凝胶的分类 (5) 3、气凝胶的制备 (6) 3.1、气凝胶的制备过程 (6) 3.2、气凝胶的制备技术 (7) 3.2.1、溶胶-凝胶技术 (7) 3.2.2、干燥技术 (10) 3.3、气凝胶改性 (10) 4、气凝胶的产品形式及应用 (11) 4.1、气凝胶的产品形式 (11) 4.2、气凝胶的应用领域 (12) 4.2.1、超级绝热材料 (12) 4.2.2、储氢材料 (13) 4.2.3、环保领域 (13) 4.2.4、电化学及电子领域 (13) 4.2.5、催化剂及催化剂载体 (14) 4.2.6、声阻耦合材料及高效隔音材料 (14) 4.3、气凝胶的应用现状 (14) 5、气凝胶的应用市场 (14) 5.1、气凝胶全球市场分析 (14) 5.2、气凝胶国内市场分析 (16) 6、全球主要气凝胶生产厂商 (18) 6.1、国外主要气凝胶企业 (18) 6.1.1、美国 AspenAerogels (18) 6.1.2、美国 CABOT (19) 6.2、国内主要气凝胶企业 (19) 6.2.1、广东埃力生高新科技有限公司 (19) 6.2.2、纳诺科技有限公司 (20)

图表 1:气凝胶 (4) 图表 2:按成分分类的气凝胶 (5) 图表3:气凝胶的制备过程 (7) 图表 4:无机气凝胶溶胶-凝胶技术 (8) 图表 5:RF 气凝胶的制备过程 (8) 图表 6:CRF 气凝胶制备 (9) 图表 7:SiO2 气凝胶的产品形式 (11) 图表 8:与传统保温材料导热系数对比 (12) 图表 9:气凝胶全球市场规模 (15) 图表 10:全球绝热材料和气凝胶市场规模对比 (15) 图表 11:2014 年和 2015 年国内气凝胶产量情况 (16) 图表 12:国内气凝胶市场规模预测 (16) 图表 13:2019 年国内气凝胶应用占比预测 (17) 表格 1:气凝胶的特性及应用 (4) 表格 2:常见气凝胶的基本性能 (5) 表格 3:Aspen 产品信息 (18) 表格 4:CABOT 气凝胶产品分类 (19) 表格 5:埃力生产品信息 (19) 表格 6:纳诺科技产品信息 (20) 表格 7:纳诺科技气凝胶发展历程 (21)

2017年气凝胶行业发展前景展望报告

2017年气凝胶行业发展前景展望报告 (此文档为word格式,可任意修改编辑!) 201年8月

正文目录 一、什么是气凝胶? (4) 二、气凝胶的分类 (5) 三、气凝胶的制备 (6) (一) 气凝胶的制备过程 (7) (二) 气凝胶的制备技术 (7) (三) 气凝胶改性 (12) 四、气凝胶的产品形式及应用 (12) (一)气凝胶的产品形式 (12) (二) 气凝胶的应用领域 (14) (三) 气凝胶的应用现状 (17) 五、气凝胶的应用市场 (17) (一)气凝胶全球市场分析 (17) (二) 气凝胶国内市场分析 (18) 六、全球主要气凝胶生产厂商 (21) (一)国外主要气凝胶企业 (21) (二)国内主要气凝胶企业 (23)

图目录 图1:气凝胶 (5) 图2:按成分分类的气凝胶 (6) 图3:气凝胶的制备过程 (7) 图4:无机气凝胶溶胶-凝胶技术 (8) 图5:RF气凝胶的制备过程 (9) 图6:CRF气凝胶制备 (10) 图7:SiO2气凝胶的产品形式 (13) 图8:与传统保温材料导热系数对比 (15) 图9:气凝胶全球市场规模 (18) 图10:全球绝热材料和气凝胶市场规模对比 (18) 图11:2014年和2015年国内气凝胶产量情况 (19) 图12:国内气凝胶市场规模预测 (20) 图13:2019年国内气凝胶应用占比预测 (21) 表目录 表1:气凝胶的特性及应用 (4) 表2:常见气凝胶的基本性能 (6) 表3:Aspen产品信息 (22) 表4:CABOT气凝胶产品分类 (23) 表5:埃力生产品信息 (23) 表6:纳诺科技产品信息 (24) 表7:纳诺科技气凝胶发展历程 (25)

气凝胶调研报告

气凝胶调研报告 1. 目的 了解气凝胶的基本信息、研究现状、应用现状以及国内相关厂家的信息,寻找其在功能玻璃上的应用。 2. 气凝胶概述 2.1 气凝胶的概念 凝胶(gel)指的是溶胶或溶液中的胶体粒子或高分子在一定条件下互相连接,形成空间网状结构,结构空隙中充满了液体作为分散介质的特殊分散体系[1]。 气凝胶(aerogel)指的是当凝胶脱去大部分溶剂,凝胶中液体含量比固体含量少得多,或者凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体时,即湿凝胶中液体被气体取代同时保持网络结构,外表呈现固体状的物质称为气凝胶,一般又称为干凝胶(xerogel)[2]。但是从严格的定义上来讲,气凝胶与干凝胶并非同一概念。有文献指出,湿凝胶经过超临界干燥得到的是气凝胶,经过常压干燥得到的是干凝胶;气凝胶是块状结构,而干凝胶一般是粉体或者颗粒[3]。 图1 气凝胶 2.2 气凝胶的发展 气凝胶最早问世于1931年,由美国斯坦福大学的Samuel Stephens. Kistler[4]利用溶胶凝胶法结合超临界干燥技术水解水玻璃的方法制备出具有完整网络结构的硅气凝胶,同时研究了硅气凝胶的性质,并预言气凝胶在催化、隔热、玻璃和陶瓷等领域的应用,但是由于受到制备工艺的限制,并未得到人们的足够重视。1966年,J. B. Peri[5]利用硅脂经一步溶胶凝胶法制备出氧化硅气凝胶,推动了气凝胶的发展。1974年粒子物理学家Cantin[6]等首次报道了较SiO2气凝胶应用于切伦科夫探测器探测高能粒子。80年代,Tewari[7]对湿凝胶的干燥工作进行研究,推动了硅气凝胶的商业化过程。 国内最早于1955年,由同济大学波尔固体物理研究所对气凝胶展开研究。随后,清华大学、东华大学等高校也对气凝胶展开研究。 2.3 气凝胶的分类 按其组分,气凝胶可分为单组分气凝胶,如SiO2、Al2O3、TiO2、炭气凝胶(有机气凝胶炭化后得到)等;多组分气凝胶,如SiO2/Al2O3、SiO2/TiO2等。 目前研究最广泛、深入的气凝胶是单组分的SiO2气凝胶和炭气凝胶;其中以SiO2气凝胶的应用最为广泛[8];炭气凝胶由于制备工艺复杂、原料昂贵、生产周期长等,产业化困难、市场难以接受[3]。 2.4 SiO2气凝胶的性质

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