郑州市世纪游乐园管理处 付帮升

郑州博薪节能材料有限公司 王 砚

一种复合气凝胶隔热板的研制与应用

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郑州博薪节能材料有限公司 王 砚

随着经济的高速发展，能源日益匮乏，能源价格不断上涨，节能降耗已引起人们高度重视。在钢铁、冶金、化工、水泥等高温隔热领域，对高温隔热材料的要求越来越高。气凝胶纳米材料的研究和开发，使高温隔热材料的隔热性能大大提高，具有广泛的应用前景。本文，笔者介绍一种利用SiO2气凝胶为主要原料生产复合气凝胶隔热板的研制与应用。

一、SiO2气凝胶的特性

1.SiO2气凝胶的导热特性。气凝胶是由胶体粒子或高聚物分子相互聚结构成的一种纳米孔网络结构，常见的SiO2气凝胶是由SiO2网络骨架和填充在纳米孔隙中的气体所构成的一种高分散固体材料。具有80%以上的孔隙率，其孔径均为纳米网络骨架相互联结围绕所构成的2～50nm之间的介孔尺寸，密度仅为30～100kg/m3，在常温下SiO2气凝胶的热导率仅为0102W/（m·K）。因此，SiO2气凝胶是一种典型的轻质、性能优异的隔热材料。

2.气凝胶的透光特性。在高温状态下，波段小于8μm的红外线的热辐射能量将几乎全部通过气凝胶，导致SiO2气凝胶的热导率急剧上升，为了减小辐射热导率，就需要在气凝胶中复合可以吸收或散射红外光的遮光剂，常见的红外遮光剂有炭黑、TiO2等。

二、纤维复合气凝胶隔热板的研制

SiO2气凝胶独特的网络结构及高孔隙率和低密度等特点导致了气凝胶本身具有很大的脆性，并且在温度较高的环境中，半透明的气凝胶材料很难阻抗辐射热导率的影响，因此，在很多领域中，气凝胶很难作为隔热材料单独进行使用，需要与其他材料复合才能达到实际的使用效果。……