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氣凝膠是一種具有連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的三維納米材料，因其具有高比表面積和孔隙率，所以在熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、化學(xué)等方面的性能都顯著優(yōu)于普通固態(tài)材料。也因其在隔熱保溫、吸附、載藥、催化等方面性能尤為突出，所以被廣泛應(yīng)用于航空航天、建筑、石油、液化氣體、軍事工業(yè)、化工、熱能工程、熱工設(shè)備、交通運(yùn)輸、家用電器、艦船等領(lǐng)域。

隔熱又環(huán)保

目前，節(jié)能、低碳是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展日益重視的問(wèn)題。保溫節(jié)能材料愈來(lái)愈受到人們的高度關(guān)注，有關(guān)它的研究與應(yīng)用將推動(dòng)我國(guó)節(jié)能、低碳技術(shù)以及綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。統(tǒng)計(jì)表明，建筑中每使用一噸保溫材料制品，一年可節(jié)約一噸石油。工業(yè)設(shè)備與管道的保溫，采用良好的絕熱措施與材料，可顯著降低生產(chǎn)能耗和成本，改善環(huán)境，同時(shí)有較好的經(jīng)濟(jì)效益。如：工業(yè)設(shè)備和管道工程中，良好的保溫條件，可使熱量損失降低95％左右，通常用于保溫材料的投資一年左右可以通過(guò)節(jié)約的能量收回。

國(guó)內(nèi)大量使用聚氨酯等有機(jī)合成類輕質(zhì)隔熱泡沫，用于管道、冰箱、冷庫(kù)、建筑構(gòu)件的保溫。值得注意的是，有機(jī)合成類的輕質(zhì)隔熱泡沫材料由于自然降解非常困難，聚苯乙烯泡沫根本不能自然降解，造成極大的環(huán)境污染。另一方面，聚氨、聚苯等泡沫材料使用溫度受限，且燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，使用范圍受到極大限制。

目前，氣凝膠高效隔熱材料是世界上最好的隔熱（導(dǎo)熱系數(shù)最低）固體材料之一，常溫常壓下導(dǎo)熱系數(shù)據(jù)報(bào)道可低達(dá)0.015W/(m·K)，該產(chǎn)品不僅能夠減少熱能損失，最重要的對(duì)地球環(huán)境最友好。二氧化硅氣凝膠材料，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，原材料反應(yīng)完全無(wú)廢物廢水廢氣的排放、資源利用效率高、能量消耗低，材料環(huán)保無(wú)毒。

主要應(yīng)用領(lǐng)域

保溫管道：在石油、化工和冶金行業(yè)中，管道、爐窯及其它熱工設(shè)備普遍存在保溫的需求。使用氣凝膠產(chǎn)品的投入要高于其他傳統(tǒng)的隔熱材料，但是從產(chǎn)品整體成本或持續(xù)效果看其應(yīng)用成本是最低的。例如，在蒸汽直埋管領(lǐng)域，氣凝膠的應(yīng)用極大的降低了隔熱層的厚度，基于同樣的內(nèi)管和蒸汽輸送需求時(shí)，進(jìn)而極大的降低了外管的口徑，這不僅增強(qiáng)了管道在通過(guò)城市及橋梁時(shí)的通過(guò)性，也給安裝建設(shè)、運(yùn)輸?shù)鹊葞?lái)成本的節(jié)省。

已經(jīng)有公司在多個(gè)工程項(xiàng)目上經(jīng)過(guò)應(yīng)用實(shí)踐和核算，發(fā)現(xiàn)完全采用氣凝膠作為隔熱材料，或采用氣凝膠——硅酸鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)作為隔熱材料的蒸汽管道工程項(xiàng)目的綜合造價(jià)比采用傳統(tǒng)的巖棉、硅酸鋁棉或玻璃棉等作為隔熱材料時(shí)要更低。

交通工具：可以用作液態(tài)天然氣罐和儲(chǔ)油罐等以及汽車、飛機(jī)等發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣管的隔熱材料。

冷凍領(lǐng)域：用熱導(dǎo)率極低的二氧化硅氣凝膠或氣凝膠基材的真空絕熱板可用作為冰箱的隔熱材料，可以減少氟里昂氣體的產(chǎn)生。冷藏集裝箱作為一種冷凍、冷藏運(yùn)輸設(shè)備，必須有良好的隔熱結(jié)構(gòu)，才能保證設(shè)備的正常工作，用二氧化硅氣凝膠代替硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料具有導(dǎo)熱系數(shù)小，強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，可用作冷藏集裝箱的隔熱材料。

民用建筑：常用建筑保溫材料多為聚苯乙烯、聚氨酯等高分子發(fā)泡材料，除了容易引起火災(zāi)外，材料尺寸較厚，給施工以及后期穩(wěn)定性帶來(lái)許多問(wèn)題。將二氧化硅氣凝膠隔熱復(fù)合材料應(yīng)用高層建筑，不但可以延長(zhǎng)防火時(shí)間，而且高溫下也不會(huì)釋放出對(duì)人體有害的物質(zhì)，其輕質(zhì)特點(diǎn)又大大減輕建筑物自重、從而降低了建筑的建造綜合成本。

航空航天及軍工：氣凝膠超級(jí)絕熱材料質(zhì)量、隔熱效果優(yōu)異，在航空、航天應(yīng)用領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。美國(guó)NASA控股的ASPEN公司生產(chǎn)的硅酸鋁耐火纖維/二氧化硅氣凝膠復(fù)合絕熱材料已被廣泛應(yīng)用于航空、航天飛機(jī)、航母、直升機(jī)、導(dǎo)彈、魚(yú)雷、坦克上。

其他領(lǐng)域：氣凝膠也被逐步被應(yīng)用于服裝、帳篷、消防裝備、救生倉(cāng)、被動(dòng)房、快速安裝房等領(lǐng)域。

市場(chǎng)前景

近幾年來(lái)鋼鐵、熱電和化工等領(lǐng)域，由于這些領(lǐng)域的利潤(rùn)率下降，逼迫廠家開(kāi)始精打細(xì)算過(guò)日子，將原來(lái)直接浪費(fèi)掉的余熱進(jìn)行回收或再利用起來(lái)。由于余熱的熱品質(zhì)不高，最合適方案就是給周邊企業(yè)和居民供熱。但大部分余熱源頭都遠(yuǎn)離城市或有熱需求的企業(yè)，因此需要對(duì)蒸汽進(jìn)行長(zhǎng)距離的輸送，帶來(lái)了對(duì)長(zhǎng)距離直埋輸送管道的需求。為保證在長(zhǎng)距離輸送后，蒸汽的壓力和溫度不顯著降低，其輸送管道的整體保溫效果就要做得更好。這一需求進(jìn)而帶動(dòng)了新型的長(zhǎng)距離蒸汽直埋管道的是市場(chǎng)需求。

氣凝膠隔熱材料非常符合這種新型保溫管道的對(duì)保溫材料的需求，應(yīng)用了氣凝膠隔熱材料之后，管道的隔熱層更薄，管道散熱面更小、外管和整體尺寸更小，方便在中城市安裝、橫穿馬路和通過(guò)橋梁；氣凝膠隔熱材料同時(shí)在管道支架、管托等有空間限制要求的地方也有巨大的優(yōu)勢(shì)。

此外，氣凝膠隔熱材料還具備低熱導(dǎo)、A級(jí)阻燃防火、隔音、超憎水、輕質(zhì)節(jié)能、環(huán)保無(wú)毒、不老化、方便施工等優(yōu)勢(shì)，使其越來(lái)越適應(yīng)新時(shí)代的需求。

氣凝膠產(chǎn)業(yè)要事

二氧化硅氣凝膠材料代表著未來(lái)保溫隔熱材料的發(fā)展方向，具有重要的引領(lǐng)作用。該材料屬于國(guó)家工信部頒布的《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》第六大項(xiàng)前沿新材料、新技術(shù)中的納米材料領(lǐng)域，并且在《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五"重點(diǎn)產(chǎn)品目錄》中二氧化硅氣凝膠材料（編號(hào)330）被列為“十二五”期間重點(diǎn)發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)品。

隨著低碳經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，世界各國(guó)對(duì)產(chǎn)品節(jié)能環(huán)保指標(biāo)要求越來(lái)越高，故而對(duì)所用材料性能要求越來(lái)越嚴(yán)格。我國(guó)在“十一五”期間就順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求提出“節(jié)能減排”的發(fā)展綱要，“十三五”期間，這一政策走向不會(huì)改變，并將確立更加嚴(yán)格的節(jié)能減排目標(biāo)及考核問(wèn)責(zé)制度。

2011年 國(guó)家發(fā)改委等聯(lián)合下發(fā)的《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南（2011年度）》中明確將納米多孔氣凝膠材料列為優(yōu)先發(fā)展的新材料產(chǎn)業(yè)。

2014年 歐洲正式啟動(dòng)迄今為止投入最大的歐洲項(xiàng)目（800億歐元）“地平線2020”項(xiàng)目重點(diǎn)論述并開(kāi)展了氣凝膠隔熱保溫材料相關(guān)項(xiàng)目。

2014年6月 美國(guó)Allied市場(chǎng)研究公司報(bào)告稱，全球氣凝膠的市場(chǎng)價(jià)值在2013年2.2億美元，估計(jì)到2020年可達(dá)18.966億美元，在預(yù)測(cè)期內(nèi)（從2014–2020）的年復(fù)合增長(zhǎng)率為36.4%。

2014年12月 新材料在線“新材料資本與技術(shù)峰會(huì)”發(fā)布的未來(lái)十大潛力新材料，氣凝膠名列第三。