行业新品|纳米气凝胶建筑保温与隔热材料的创新发展及应用

随着国家住建部出台《建筑节能与可再生能源通用规范》，未来建筑将强制进行碳排放计算。现在北方地区的建筑节能要求达到75%以上，因此建筑围护结构中的保温材料以及节能领域保温材料的保温性能的要求将会越来越高。作为保温材料领先企业——中科润资科技有限公司，在第六届雄安德维斯建博会上，中科润资总经理周东伟以“纳米气凝胶建筑保温与隔热材料的创新发展及应用”为主题，让我们见识新型材料纳米气凝胶的魅力。

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气凝胶的简介

近年来中央国务院和发改委工信部都出台了很多加强气凝胶材料应用和案例验证的政策，可以看出国家对新型材料的发展非常重视，像双碳战略一出来就有很多企业都在做这个规划，特别是对于一些高耗能的企业，它的发展机遇和挑战是并存的。在这个过程中技术为王，将得到很好的体现。就是谁能把新技术赋能到产品中，谁就能在未来的竞争中获得优势。

气凝胶材料作为一种新型高效的这种绝热节能材料，是目前已知的导热系数最低、密度最低的固体材料，具有很长的使用寿命，它的隔热性能非常优异，还有非常好的机械强度。被誉为改变世界的材料，广泛用于石油化工、建筑、冶金、新能源汽车等领域。目前气凝胶材料已经被列为国家基础型前沿性材料，对降低碳排放，实现双碳目标具有非常重要的战略意义。

其实气凝胶不是胶，它是一种固体结构，是一种高气鼓粒的固体结构，通过熔胶、凝胶法和超临界干燥的方法来进行制备的。我们说的这个气凝胶产品，其实是二氧化硅气凝胶，气凝胶是个很大的家族，它跟氧化铝、氧化碳一样种类繁多，现在市场上运用最广泛、应用最好的是二氧化硅气凝胶。

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气凝胶的特性

在实际的应用过程中，我们广泛应用的是纤维增强的气凝胶复合材料，而不是纯的气凝胶，因为纯的气凝胶没法使用，实际应用过程中是把气凝胶和纤维材料结合。然后将这个溶胶静置在集材里面，通过这个溶胶会发生化学反应叫胶凝化水解收缩最后凝胶。最后把整个产品放在反应釜里面进超离净干燥，达到一定的时间之后，然后气凝胶就完全原位生成在纤维里面，它实际是一种传统保温材料的升级产品。

我们材料气孔率可以达到99.8%以上，它有非常好的这个阻热性能，另外因为它是纳米结构，有无穷长的路径效应，所以这个热量传递过程中这个路径非常长。第二它有很多的反射壁，可以对热量反射起到很好的一个效果。第三个就是纳米孔径基本上是在50纳米，比空气的自由空气流动的70纳米还要小，空气是锁在里面不能进行空气对流，因此产品具有很低的导热系数，阻热性能非常好。

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气凝胶的运用

从节能原理来说，总能量等于有效能量和无效能量，理论级的能量就是减少所有的无效能耗，因为绝热材料的终极效果就是清零，清零这个无效能耗。我们这个气凝胶常温导热系数是传统材料的一半，甚至比它的一半还要低，随着时间的增加，传统保温材料最怕的就是这个水，因为传统保温材料像岩棉、玻璃棉它比较吸水，吸了水材料性能下降导致系数下降非常严重。最终可能会失去导热的性能，因此我们材料在实际应用过程中，跟传统材料相比有非常好的优势憎水。

气凝胶它有几个比较好的特性，一个是保热系数比较低，密度比较低，A1级，还有吸声降噪的这个特性，所以它是墙壁和屋顶一个理想型的保温材料，它实际使用厚度在测算中可能是传统材料的不到三分之一，更薄、更省的材料，所以让保温系数更轻更节省空间。

利用这个革命性的新材料气凝胶材料和这个目前数字的仿真技术可以设计低碳节能建筑，因为气凝胶材料推动绿色绿碳建筑的发展，可以使被动式的建筑可能到零碳建筑不断的迈进，使得咱们冬天温度锁在我们的屋里不泄漏在外面，夏天使的外面的高温不传到我们的屋内可以降低咱们建筑的碳排放。

气凝胶对用于临时建筑、活动板房，因为它很轻薄可以它很大程度的使用室内空间，另外就是我们产品比较柔韧很容易剪裁、很容易施工，而且隔热、隔音的效果都非常明显。

纳米气凝胶的保温材料的厚度远远低于我们现在聚苯板的厚度，而它的保温性能丝毫不差，尤其是我们刚才看到纳米气凝胶它的保温性能能够通过智能化的手段进行监控，说明这种材料不仅是一款绿色的材料，同时也是一种智能的材料。

汇编：雄安德维斯建博会