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随着全球能源、环境方面的变化,保温隔热材料既要具有优异的保温隔热、强度性能,同时需要满足环保、可持续和可降解等要求。

常用的保温隔热材料主要包括:高熵热障涂层陶瓷材料、 聚苯乙烯、玻璃棉和SiO2气凝胶等。传统的无机气凝胶材料,如SiO2气凝胶材料,被称为“第一代气凝胶材料”,具有独特的 三维骨架结构、优异的保温隔热性能。在大部分的工程建设中,保温隔热材料的作用不仅仅是保温隔热, 还需要具有良好的力学性能,而SiO2气凝胶具有脆性大、弯折难以恢复、易粉末化等缺点,这些缺点严重限制了其应用。

纤维素是地球上储量最丰富的天然高分子材料,具有来源广泛、成本低廉、可降解、可再生、无毒无害、易改性等优势。纤维素基气凝胶材料具有高孔隙率、低导热性和超低密度等特点,被称为“第三代气凝胶”,通过对纤维素基气凝胶进行适宜的改性处理,可赋予其吸附、隔热、隔音、防水等性能,在储能、隔热、催化剂载体、吸附剂和电磁屏蔽等诸多领域得到应用。

纤维素基气凝胶具有优异的保温隔热性能,有广阔的应用前景,如应用于宇航服和发动机叶片材料、建筑用保温板和隔热毡、石油输油管道和保温管套、 隔热织物及汽车用电池隔热棉等。

纤维素基气凝胶在保温隔热方面的应用

1.航空航天领域

飞行器在运行时,会与空气产生巨大摩擦,飞行器表面的温度快速升高,使得耐损耗周期缩短。延长飞行器的使用寿命,需要特殊的材料以减少使用过程中的磨损。纤维素基气凝胶的孔隙率高、孔内热阻高、材料内部呈现蜂窝状且具 有质量轻、导热差的特点,可用于飞行器发动机梯度隔热、舱室隔热保暖等领域,如火星探测器的发动机外壳、运货飞船低温锁柜的隔热板等。

2.石油领域 

石油的运输和储藏是整个化工过程的重要环节。石油管道材料需要优异的保温隔热性能及吸附性能,有报道称纤维素基气凝胶已经成为首选材料。如以羧基纤维素纳米纤维和海藻酸铵为原料制备纤维素基气凝胶,在两者质量比为1∶1时,该复合材料的三维结构最紧密, 其相变温度和相变焓较高,不仅实现了亲水向疏水的转变,而且提高了复合材料的保温隔热性能,满足了其作为石油管道保温隔热材料的多重需求。此外,在运输时,为避免掺杂重金属离子杂质,可利用纤维素基气凝胶的多孔结构吸附重金属离子,达到吸附和保温隔热的双重作用。

3.建筑领域 

建筑领域使用的保温隔热材料不仅需要具备保温隔热性能,在不同情况下还需具备阻燃、隔音或防水性能。多孔的三维结构有助于纤维素基气凝胶的内部 稳固、热量分散和阻隔声波,可被用于建筑的隔音隔热材料。

4.其他领域 

除航空航天、建筑、石油管道领域,纤维素基气凝胶作为保温隔热材料在其他领域也发挥了重要的作用,如纺织、化工、航海和能源等。

来源:[1]张潇,胡豪,侯庆喜,刘苇.纤维素基气凝胶在保温隔热领域中的研究进展[J].中国造纸,2023,42(02):86-93.

新能源电池安全管理解决方案呼之欲出,特别是,具有隔热、阻燃等功能特点的新材料受到市场青睐,气凝胶隔热片是其中最重要的新材料之一。气凝胶隔热片主要用于电池包中、电池单体之间的隔热、阻燃,也可用于车身的隔热、阻燃。气凝胶企业产业链从成胶,封装,到电池包、管道等下游应用,从材料的前驱体到各种纤维如陶瓷纤维,玻璃纤维,泡棉等,以及封装材料如PET、PI膜,热熔胶、硅胶框等,同时也包括在生产过程中的设备,如超临界设备,热压机,模切设备。欢迎相关产业链人士加入。
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活动推荐:2023年新能源气凝胶产业链高峰论坛
5月24日  深圳
序号

议题

演讲单位

1

气凝胶绝热材料产业发展与电池隔热应用

江苏珈云新材

2

气凝胶隔热材料生产用超临界萃取技术成套设备及其在新能源领域应用

贵州航天乌江

3

零VOC挥发,耐高温阻燃热熔膜在复合玻纤与气凝胶行业应用

苏州惠洋

4

乙醇超临界-玻纤表面毡气凝胶片材生产工艺开发进展情况

海纳晶能

  5

陶瓷纤维做为气凝胶基材的应用技术

山东久强

6

气凝胶真空热压机及自动化解决方案

鑫台铭

7

动力电池热管理的趋势介绍

极度汽车(拟邀)

8

气凝胶绝热防护材料在动力电池领域的应用和发展

爱彼爱和/郑州倍耐/乾硕科技/博硕/中科润资(拟邀)

9

特种纤维材料在气凝胶复合材料的应用趋势

拟邀中

10

有机硅在气凝胶隔热组件的应用介绍

宏柏新材(拟邀)

11

新能源汽车动力电池产品解决方案

拟邀中

12

新能源电芯缓冲用硅橡胶框介绍

拟邀中

 13

气凝胶隔热垫生产过程中关键设备及工艺介绍

拟邀中

14

气凝胶封装生产过程中品质把控

拟邀中

 15

气凝胶封装降本增效解决方案

拟邀中

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