目前,国内外所报道的气凝胶隔热材料主要包括SiO2气凝胶、ZrO2气凝胶、Al2O3气凝胶、Si-C-O气凝胶,其中以纳米孔SiO2气凝胶材料的研究最为广泛。SiO2气凝胶是由纳米级SiO2微粒相互连接而成的具有三维网络结构的纳米孔固体材料,其一般制备工艺如下:首先通过溶胶一凝胶形成连续的纳米量级的凝胶网络结构,然后经超临界干燥在不破坏其孔结构的条件下除去凝胶纳米孔洞内的溶剂,最终得到纳米孔SiO2气凝胶。
气凝胶隔热材料在建筑、石化、航空航天等重要领域都广泛使用。在民用领域中,瑞士和德国采用气凝胶设计的透明玻璃墙体是一种能够有效积累太阳能热量并防止热量散失的节能材料;美国Cabot公司与Kawall公司共同的硅气凝胶夹芯板,透光率达到2000,热导率仅为0. 05W%/(mK);美国Aspen公司将气凝胶与纤维等增强体复合已经制备出柔性气凝胶隔热毡,并应用于管道、飞机、汽车等保温体系中。在航空航天领域,1997年美国宇航局将气凝胶作为隔热材料率先应用于火星探测器中;美国国家宇航局(NASA) Ames研究中心还开发了陶瓷纤维一气凝胶复合隔热瓦,与原隔热瓦相比,热导率大幅度下降,强度大大提高,隔热性能提高了10~100倍。
转载自环球塑化资讯