氣凝膠絕熱氈與傳統保溫材料對比分析
2022-08-13
氣(qi)凝膠(jiao)，又(you)稱為干凝膠(jiao)。是由(you)膠(jiao)體(ti)粒子或高聚物分子構成的納米多孔(kong)網絡結構，并(bing)在空隙中充滿氣(qi)態分散(san)(san)介質(zhi)的一(yi)種高分散(san)(san)固(gu)體(ti)材料，外表呈固(gu)體(ti)狀(zhuang)。氣(qi)凝膠(jiao)最早是由(you)美國(guo)科(ke)學工作者Kistler在1931年(nian)通過水(shui)解水(shui)玻璃的(de)(de)(de)(de)(de)方法制得(de)。隨后隨著氣(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)研(yan)究的(de)(de)(de)(de)(de)深入和(he)超(chao)臨界干燥技術的(de)(de)(de)(de)(de)逐步完善，使構(gou)成氣(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)固體微粒更趨于細化，?微孔(kong)分布更趨于均勻,?從而使材料的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)度(du)更低,孔(kong)隙率更高。氣(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)是世界上已知密(mi)度(du)最(zui)輕的(de)(de)(de)(de)(de)固體，每(mei)立方厘米(mi)僅(jin)0.16毫克，在加上其外表(biao)成淡藍色的(de)(de)(de)(de)(de)光，也被稱為：“凍結的(de)(de)(de)(de)(de)煙(yan)”或者“藍煙(yan)”。
市場上常見(jian)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)凝(ning)膠(jiao)材料(liao)(liao)是納米氣(qi)凝(ning)膠(jiao)絕(jue)(jue)熱(re)(re)氈，一種(zhong)通過(guo)特殊工藝把氣(qi)凝(ning)膠(jiao)復合在(zai)柔(rou)性(xing)基材中的(de)(de)(de)(de)柔(rou)性(xing)保(bao)(bao)溫(wen)材料(liao)(liao)。而(er)傳(chuan)統的(de)(de)(de)(de)保(bao)(bao)溫(wen)材料(liao)(liao)主要(yao)有硅(gui)酸鋁、玻璃棉、巖(yan)棉、橡塑、聚氨酯等，在(zai)過(guo)去的(de)(de)(de)(de)幾(ji)十年(nian)(nian)中，傳(chuan)統保(bao)(bao)溫(wen)材料(liao)(liao)在(zai)各自的(de)(de)(de)(de)領域發(fa)揮著巨大的(de)(de)(de)(de)價值，為工業提供保(bao)(bao)溫(wen)隔熱(re)(re)，為城市建筑降低能耗。隨著時(shi)代(dai)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展，科(ke)技的(de)(de)(de)(de)進(jin)步(bu)，傳(chuan)統的(de)(de)(de)(de)保(bao)(bao)溫(wen)材料(liao)(liao)越來越不能滿足(zu)人們對于高效(xiao)節能的(de)(de)(de)(de)要(yao)求。保(bao)(bao)溫(wen)效(xiao)果差(cha)、易發(fa)生火災、易老化(hua)、使(shi)用(yong)年(nian)(nian)限短。那么有沒(mei)有新的(de)(de)(de)(de)保(bao)(bao)溫(wen)材料(liao)(liao)來替(ti)代(dai)這些傳(chuan)統保(bao)(bao)溫(wen)材料(liao)(liao)呢？那就(jiu)是納米氣(qi)凝(ning)膠(jiao)絕(jue)(jue)熱(re)(re)氈。氣(qi)凝(ning)膠(jiao)絕(jue)(jue)熱(re)(re)氈和傳(chuan)統保(bao)(bao)溫(wen)材料(liao)(liao)對比有以下(xia)優(you)勢。
1.導熱系數低（保溫效(xiao)果(guo)好）
衡量(liang)保溫材(cai)料保溫效果(guo)好(hao)壞的指(zhi)標就是導(dao)熱系數(shu)，氣(qi)凝(ning)膠絕(jue)熱氈導(dao)熱系數(shu)在0.020W（m.K），而傳統(tong)的保溫材料導熱(re)(re)系(xi)(xi)數在(zai)0.028W(m.K)-0.045W(m.K)，由于導熱(re)(re)系(xi)(xi)數低，可以(yi)能更薄的絕(jue)(jue)熱(re)(re)厚(hou)度達到同等的絕(jue)(jue)熱(re)(re)效(xiao)果(guo)。下面圖例中，采用氣凝膠絕(jue)(jue)熱(re)(re)氈(zhan)能夠有(you)效(xiao)減(jian)少包裹層(ceng)的厚(hou)度，減(jian)少熱(re)(re)損。
2.防水效果好
氣(qi)凝膠保溫(wen)材料憎水(shui)率高達(da)到99%以上，在使用過程中能(neng)夠(gou)有效減少凝露(lu)的產(chan)生，更好的保(bao)護管道(dao)層不收腐(fu)蝕(shi)和侵害(hai)。而傳統保(bao)溫材(cai)料(liao)在使用過程中極(ji)易(yi)吸(xi)水，造(zao)成(cheng)導(dao)熱系(xi)數升高，保(bao)溫效果下降，管道(dao)層造(zao)成(cheng)腐(fu)蝕(shi)。
3.產品使用溫度范圍廣
氣凝膠絕熱氈的(de)使用溫度非常(chang)的(de)廣泛(fan)，從-200℃低(di)溫(wen)(wen)(wen)到650℃高(gao)溫(wen)(wen)(wen)都能(neng)正常使用(yong)。而(er)(er)(er)傳統保溫(wen)(wen)(wen)材料中(zhong)(zhong)，普(pu)通(tong)橡塑(su)最(zui)低(di)能(neng)夠達到-40℃，而(er)(er)(er)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)只能(neng)達到120℃；高(gao)溫(wen)(wen)(wen)領域中(zhong)(zhong)，硅酸(suan)鋁最(zui)高(gao)可耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)800℃，但是(shi)其不耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)(wen)。而(er)(er)(er)其余大多(duo)數保溫(wen)(wen)(wen)材料中(zhong)(zhong)，最(zui)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)也只到100℃左(zuo)右。
4.國家A級(ji)不燃防火等級(ji)
氣凝膠絕熱氈屬于無機材料，達到國家A級防火等(deng)級，而傳統保溫材料中，橡塑和聚氨酯屬于(yu)有(you)機材料，容易發生火災。
5.使用壽命長
氣凝膠(jiao)絕(jue)熱(re)氈使(shi)用壽命可達(da)20年(nian)，20年(nian)中(zhong)無(wu)需(xu)更換任(ren)何材料，有效減少(shao)保溫材料替換的(de)費用和施工(gong)運營的(de)成本。