關於氣凝膠你需要知道的事

什麼是氣凝膠？

氣凝膠是一種由奈米級孔隙和奈米支架組成的三維多孔材料。其獨特的結構賦予其與傳統材料相比無與倫比的性能，最顯著的是其極低的導熱係數。

氣凝膠孔徑（20-50nm）

氣凝膠微結構

不同絕緣材料的導熱係數

氣凝膠的隔熱原理

「無限路徑」的效果：

氣凝膠的網狀骨架無限延伸了熱傳導路徑，使得熱難以在氣固界面處傳遞。

「零對流」效應：

氣凝膠的孔徑（20-50奈米）小於空氣的平均自由程（70奈米），因此空氣無法在內部自由流動。

“無限熱屏障”效果：

氣凝膠的網狀結構產生了“無限熱障效應”，阻擋了熱輻射。

氣凝膠複合材料

透過將奈米級氣凝膠與玻璃纖維或陶瓷纖維等基材結合，將氣凝膠的優異性能與柔性基材無縫融合。這最大限度地提高了氣凝膠的輕質隔熱性能，同時賦予了其柔韌性。憑藉其超長壽命、最佳隔熱性能、高耐火性和優異的機械性能等特性，氣凝膠廣泛應用於航空航太、火電網絡、石油化工、新能源車、軌道運輸、家用電器、紡織等領域。

應用範例

與傳統保溫棉方案相比，氣凝膠更安全、更環保、更節能，在工業管道和設備的保溫方面更有效。

以某工業中高溫蒸汽管道為例，此蒸汽管道蒸汽溫度465℃，壓力5.3Mpa，流量60t/h，管徑DN250，原保溫材料為150mm矽酸鋁。與氣凝膠保溫毯保溫效果比較如下：

與150mm鋁矽酸鹽的熱損失相比，使用氣凝膠解決方案的節能效果可超過40%。

兩種方法對比計算表明，以每公里管道長度計算，氣凝膠法與鋁矽酸鹽法相比，每年的節能效益如下：

*以連續運轉8000h計算，熱價70元/GJ。

氣凝膠材料因其長壽命、高效率，能夠長期為顧客創造更大的經濟價值。以矽酸鋁有效使用壽命3年、氣凝膠毯有效使用壽命15年計算，使用氣凝膠毯比使用矽酸鋁毯15年可減少4個安裝台數，氣凝膠毯總投資較傳統材料減少約55%，平均每年節省材料費和施工費91770元。使用氣凝膠毯取代矽酸鋁，每年可帶來利潤362150元，使用氣凝膠毯的額外投資可在1.7年內收回。在氣凝膠材料使用壽命內（本例為15年），管線採用氣凝膠保溫將為使用者累積增加經濟效益約481659萬元（362150元*13.3年≈481659萬元）。

氣凝膠解決方案從氣凝膠材料的全生命週期考慮，相比傳統保溫棉方案，減少了維護更換週期，降低了管道保溫的運行維護成本，同時實現了節能減排，為客戶帶來了巨大的經濟效益，顯著降低了企業的營運管理成本。

此外，氣凝膠材料獨特的疏水和透氣性能可最大程度地防止絕緣下腐蝕 (CUI)。

氣凝膠保溫毯是工業管道保溫、罐體保溫、汽車防火隔熱、建築保溫等領域最理想的保溫材料。

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