SiO2 气凝胶材料在建筑墙体保温中的应用研究
2021-04-24李斌斌
广东建材 2021年3期
关键词:二氧化硅
李斌斌
(1 建华建材(中国)有限公司;2 江苏省先进土木工程材料协同创新中心)
0 引言
能源消耗已成为当前人类发展社会的主要问题之一,建筑业消耗大量能源并排放大量二氧化碳[1],因此,减少建筑能耗是实现减少碳排放的关键组成部分。墙壁隔热材料是影响建筑节能的重要因素,墙体材料的节能贡献度在建筑节能中可达到30%~75%[2]。隔热保温材料是一种能显著降低热通量的材料。
在建筑材料领域,气凝胶材料具有优良的保温隔热、热导率低、质轻、阻燃、防潮、隔音和环保等优势,非常适合用作建筑结构的保温节能墙体材料[3]。其中SiO2气凝胶材料具有质量轻、密度低、比表面积高、热导率低和透光性高等特性,使得其成为一种新型纳米轻质、多功能、节能环保的材料[4]。正是由于SiO2气凝胶具有优良的保温隔热性能和质量轻、耐火、环保等优良特性[5],相比于传统保温墙体材料具有更大的功能优势,因而受到人们广泛的关注。鉴于此,开展SiO2气凝胶材料在建筑墙体节能保温隔热中的研究和应用具有重大的现实意义。本文将从SiO2气凝胶的本身特性出发,介绍SiO2气凝胶材料在现在和未来保温墙体材料中的应用构想。
1 气凝胶介绍
气凝胶密度极低,是世界上最轻的固体。“全碳气凝胶”是目前密度最小的一种气凝胶,仅为0.16mg/cm3(去除空气密度),是空气密度的1/6[6]。气凝胶一般是由粒径为1~20nm 的颗粒和孔径为2~50nm 的孔结构两部分组成的,且孔隙率达90%以上。水凝胶是在1930 年由Kistler[7]发现的,他以水玻璃为原料,采用超临界干燥法制备出来的。……
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