打破垄断,国内首条稀土纳米断热材料生产线开建,调节温度可达15度,最高节能40%
我国宋代就广泛使用玻璃器具,到了清代就已经能生产透明玻璃和有色玻璃多达15种以上,而将玻璃作为建材和汽车配件历史并不久远,历经数百年人类一直改造着玻璃的各种特性,想要将其变成既能透过光线又能节约能源的新型建材。

最近我国首条使用稀土为主要原料的断热涂层生产线开建,一举打破美日欧等国家的垄断,在稀土深化利用上实现了产业化的重大举措。那么这种稀土纳米断热材料有什么神奇之处呢?又将为稀土深化应用提供什么样的启发?

稀土纳米断热材料研发成功,为玻璃等建材注入节能新活力
当玻璃作为外墙门窗使用后,人们一直想要其既能透光又能保温,为此做了很多努力。最初在我国北方地区,双层玻璃木框的玻璃窗随处可见,中间由空气作为断热介质能保障光线正常通过,也能隔绝室内外热量传递。

后来随着高层建筑的不断涌现,多种多样的中空玻璃开始广泛使用,各种夹层玻璃层出不穷,但随着国外涂层技术的发展,玻璃断热的核心技术被垄断。尤其体现在汽车玻璃上,高端节能效果好的玻璃几乎全部被寡头把持,一般以成品出口,很少有材料流出。那么这种基于稀土为原材料的的纳米工艺断热材料有什么神奇之处呢?

稀土纳米断热材料可广泛应用于EVA、PVB、TPU等夹层玻璃用中间膜、涂料、塑料、薄膜、显示器、建筑用节能视窗、汽车风挡等,可有效屏蔽紫外、红外,具有隔热性、透明性和耐候性良好等诸多优点。

这种材料可以制造成各种隔膜,也可以单独制造成为喷涂材料,在现有玻璃表面喷涂即可,并且由于其干透后莫氏硬度可以达到8-10(普通玻璃为6.5),所以使用寿命比较长,不用担心维护问题。通过相关实验表明:“断热稀土玻璃涂层”涂在玻璃表面后,能够使住宅和办公建筑室内温度在3小时内快速降温,最高可调节温度7℃-15℃,节约建筑耗能25-40%。“

现在筹备建立的国内首条月产800公斤稀土纳米断热浆料中试生产示范线,意味着我国在稀土深化使用上又多了一项重大成果,不仅打破了寡头垄断的现状,也填补了国内这一领域的空白。

涂刷或制成夹层材料使用在玻璃上就能阻断直接辐射,再配合中空玻璃还可实现隔热,保温,节能等功效的新型稀土断热材料的成功研制和即将量产,不仅为新型建筑材料的市场带来新科技,也为稀土产业的深远发展提供新动力。

利用稀土独特结构和性能,采用纳米工艺,成功实现“冬暖夏凉”
研发人员利用稀土的独特的垫资机构和理化特性,成功开发出100纳米以下的稀土断热材料制备技术,可以生产出不同介质的断热剂和断热粉,以便于生产涂层或夹层材料。
通过相关实验也发现其性能卓越:“发现即使是单层玻璃,在涂上断热稀土涂层后,也比传统加厚中空玻璃的隔热性好很多,阻隔温差可以达到10摄氏度以上。”

涂布在汽车玻璃上,在同等日照条件下直射10分钟后,传统汽车玻璃贴膜的汽车内,温度达到40度,而使用断热稀土(简称RE)汽车玻璃涂层的汽车内,温度不到16度,两者温差达14度。更多的对比实验数据不再列举,那么为什么涂上一层这种断热材料就能达到这种效果呢?

据介绍说:“稀土纳米材料的原理是稀土纳米断热剂中的稀土纳米粒子具有局域表面等离子体共振效应(LSPR效应),再通过科技手段,将稀土纳米粉体均匀分散至各体系中,形成长效稳定的稀土纳米断热剂。”

主要是利用热能传播的特性,一般来说太阳的热能是通过红外线辐射存在,并且温度的传递也是从高温区向低温区传递的。所以当室外温度高于室内温度,或者阳光照射玻璃时采用该材料的玻璃就能使200-400nm、750-2500nm的光波发生共振,消耗其能量,使得辐射热能无法穿过涂层,就达到了断热、节能的目标。到了室内温度高于室外温度时候,涂层反过来就变成了保温材料了。

更加精妙的是该断热材料允许400-760nm的可见光通过,所以就不会影响光线和植物生长所需要的光能。

总结:
我国是稀土大国,但是不是稀土强国,在稀土产业化应用上我们仍然需要坚持不懈的加大投入,让其充分发挥独特的产业价值,现在我们逐步在这个路子上大步前行。自2011年以来,中国每年稀土专利申请量都超过世界其他国家的总和。

目前每年稀土带来的产业巨变时长发生,轴承钢、稀土强磁、荧光粉等的突破无不和稀土深化应用息息相关,未来这样的突破会越来越多。而月产800公斤纳米稀土断热材料的生产线即将开建,只是千百个使用案例的一个缩影。