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气凝胶：位居science十大新材料之首！
转自搜狐网
在国际顶级权威学术杂志《科学》第250期中，列出了可以改变世界的十种新材料，而在这些新材料中有一种材料因为其独占多项世界纪录，位居十大新材料之首。这种材料只比等量空气的重量要重一点点，但是却能抵抗1400℃的高温，这比大多数金属熔点都要高，全世界的科学家都为它的这些独特性能所吸引，它的名字就是气凝胶。
01气凝胶简介
气凝胶是由胶体粒子相互聚结形成纳米多孔网络结构，并在孔隙中充满气态分散介质的一种高分散固态材料。具有低导热系数、低密度、低介电常数、低声阻抗、高孔隙率、高比表面积等特点，在热学、电学、声学、力学、光学等领域显示出优异的性能，在航天、航空、交通、石油、通信、集中供热供冷、建筑、冶金、电子、环保等领域有着广泛而巨大的应用前景。
SiO2凝胶是迄今为止已实现商业化生产的保温性能最好的材料。SiO2凝胶材料具有低密度、低导热系数的特性，能有效抑制热传导；其平均孔径尺寸50 nm，低于空气分子的平均自由程，能有效抑制空气热对流传热；此外,SiO2凝胶“无穷多”的空隙壁相当于辐射的反射面和折射面，再配合特殊的反射物质可以使热辐射降至最低。综上所述，SiO2凝胶材料能有效抑制热传导、热对流和热辐射这三个方面的共同作用，几乎阻断了热传递的所有途径，是一种具有巨大应用价值的隔热材料。
02SiO2气凝胶性能优点
保温绝热：
室温导热系数0.02W/(m·K），隔热性能是传统保温材料的3~5倍；
防火疏水：
可达到国家建筑材料A1级不燃标准，憎水率N98%；
轻质高强：
气凝胶中一般80%以上是空气，孔洞率高达80-99.8%，气凝胶本体密度可低达3 kg/m3，气凝胶毡体成品密度约为200 kg/m3有较好的抗拉和抗压强度；
隔声抗震：
气凝胶的三维多孔网络结构可起到吸声降噪、缓冲抗震的作用；
持久耐候：
气凝胶保温材料整体疏水，不易吸水解体，使用寿命可达10年以上，相比传统保温材料寿命提高3-5倍；
施工便捷：
利用普通裁剪工具即可加工成适合复杂部件所需的形状；
安全防腐：
气凝胶可有效阻止液态水的渗透，能有效预防保温层下的腐蚀；
健康环保：
产品已通过RoHS、REACH、ELV检测，不含对人体有害的物质。
03气凝胶应用领域
国防领域
由于 SiO2气凝胶具有低密度、高孔隙率以及低热导率等特性，使其能够满足该领域对绝热方面应用的需求。长期以来气凝胶已被广泛应用于国防领域：1997年美国宇航员将气凝胶作为隔热材料率先用在航天领域的火星探测器一探索者号火星车上面；2008年，美国国家航空航天局（NASA）肯尼迪太空中心报道了气凝胶在运载火箭液氢储罐绝热中的应用；我单位已与国内多家单位合作，成功将多款气凝胶产品应用到型号任务上。
石油管道
气凝胶毡具有柔韧度高，导热系数低，疏水性能好，易于施工，经久耐用等特性；应用在稠油开采蒸汽管线、石油炼化管道、油田注汽锅炉等设备的保温上，具有很好的效果。
热力/化工管道
气凝胶应用于热力/化工管道领域的优势有：
隔热性能优异，保温层厚度仅为传统材料的五分之一，可大幅度降低热能损耗，降低管道直埋空间；
较好柔性与抗拉、抗压强度，长期使用不解体、不变形；
A级不燃材料，材料整体憎水；
更薄的隔热层，大大降低运输及安装施工成本；
使用寿命长，可持续使用10年以上。
新能源汽车
在新能源电池领域，因锂电池“热失控”而引发的电动汽车起火和爆炸事故屡见报端。通过在电池组间加装气凝胶隔热层，在电芯出现热失控的情况下可有效抑制热扩散，延缓事故发生。另一方面，气凝胶具有导热系数低、保温效果好、A级防火、质量轻等特点，应用于电池包保温，在保证电池低温环境下的使用性能的同时，能为空间有限的电池包节省更多宝贵空间。
工业窑炉
蒸汽锅炉、高温熔融炉、铝行业加热炉等工业炉体大都使用硅酸铝棉、岩棉、玻璃棉等保温材料，此类材料在500℃时导热系数大都高于0.15W/（m·K），隔热性能差。气凝胶隔热材料，可在不损失隔热效果的基础上降低炉壁厚度，在外观尺寸不变的情况下将炉体的有效容积增大，同时还可以优化炉体的保温隔热层设计，降低能耗。
家电/数码
气凝胶适用于需要保温隔热的烤箱、烤炉、取暖器、热水器等电器，达到隔热效果的同时显著减少了隔热层的厚度，降低能耗，确保操作环境的安全性。
冷链物流、船舶运输
气凝胶优异的隔热性能可应用于医药、食品保冷运输、深冷系统装置保冷等；同等保温效果的情况下，降低保温层厚度，节省运输空间。此外随着远洋运输、海上油田的发展，与之配套的海上钻井平台、石油运输船、液化天然气（LNG）船、液化石油气（LPG）船等发展迅速。这些特种船舶对于隔热保温和防火分隔提出了更高的要求，也成为气凝胶材料新的应用平台。
建筑行业
气凝胶可应用于建筑外墙保温、内墙保温、楼面和屋顶保温，因其具有低导热系数、A级防火性能、强疏水性等特点可完美解决建筑保温方面所有问题；此外，使用气凝胶做建筑保温材料，可有效降低保温层厚度，提高房屋空间利用率，为安全、低碳、节能建筑带来可能性。
气凝胶毡用于墙体内保温施工工艺
纺织行业
气凝胶可应用于冲锋衣、登山衣、保暖手套、保暖鞋和鞋垫、帽子、马甲、睡袋、帐篷、蒙古包等，因其具有低导热系数、质轻、透气、疏水等特点，可提供高效的保温性能。同时，可用于制作防火服、防火帘、防火毯等，为人员和工业安全提供保障。
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在国际顶级权威学术杂志《科学》第250期中，列出了可以改变世界的十种新材料，而在这些新材料中有一种材料因为其独占多项世界纪录，位居十大新材料之首。这种材料只比等量空气的重量要重一点点，但是却能抵抗1400℃的高温，这比大多数金属熔点都要高，全世界的科学家都为它的这些独特性能所吸引，它的名字就是气凝胶。
01气凝胶简介
气凝胶是由胶体粒子相互聚结形成纳米多孔网络结构，并在孔隙中充满气态分散介质的一种高分散固态材料。具有低导热系数、低密度、低介电常数、低声阻抗、高孔隙率、高比表面积等特点，在热学、电学、声学、力学、光学等领域显示出优异的性能，在航天、航空、交通、石油、通信、集中供热供冷、建筑、冶金、电子、环保等领域有着广泛而巨大的应用前景。
SiO2凝胶是迄今为止已实现商业化生产的保温性能最好的材料。SiO2凝胶材料具有低密度、低导热系数的特性，能有效抑制热传导；其平均孔径尺寸50 nm，低于空气分子的平均自由程，能有效抑制空气热对流传热；此外,SiO2凝胶“无穷多”的空隙壁相当于辐射的反射面和折射面，再配合特殊的反射物质可以使热辐射降至最低。综上所述，SiO2凝胶材料能有效抑制热传导、热对流和热辐射这三个方面的共同作用，几乎阻断了热传递的所有途径，是一种具有巨大应用价值的隔热材料。
02SiO2气凝胶性能优点
保温绝热：
室温导热系数0.02W/(m·K），隔热性能是传统保温材料的3~5倍；
防火疏水：
可达到国家建筑材料A1级不燃标准，憎水率N98%；
轻质高强：
气凝胶中一般80%以上是空气，孔洞率高达80-99.8%，气凝胶本体密度可低达3 kg/m3，气凝胶毡体成品密度约为200 kg/m3有较好的抗拉和抗压强度；
隔声抗震：
气凝胶的三维多孔网络结构可起到吸声降噪、缓冲抗震的作用；
持久耐候：
气凝胶保温材料整体疏水，不易吸水解体，使用寿命可达10年以上，相比传统保温材料寿命提高3-5倍；
施工便捷：
利用普通裁剪工具即可加工成适合复杂部件所需的形状；
安全防腐：
气凝胶可有效阻止液态水的渗透，能有效预防保温层下的腐蚀；
健康环保：
产品已通过RoHS、REACH、ELV检测，不含对人体有害的物质。
03气凝胶应用领域
国防领域
由于 SiO2气凝胶具有低密度、高孔隙率以及低热导率等特性，使其能够满足该领域对绝热方面应用的需求。长期以来气凝胶已被广泛应用于国防领域：1997年美国宇航员将气凝胶作为隔热材料率先用在航天领域的火星探测器一探索者号火星车上面；2008年，美国国家航空航天局（NASA）肯尼迪太空中心报道了气凝胶在运载火箭液氢储罐绝热中的应用；我单位已与国内多家单位合作，成功将多款气凝胶产品应用到型号任务上。
石油管道
气凝胶毡具有柔韧度高，导热系数低，疏水性能好，易于施工，经久耐用等特性；应用在稠油开采蒸汽管线、石油炼化管道、油田注汽锅炉等设备的保温上，具有很好的效果。
热力/化工管道
气凝胶应用于热力/化工管道领域的优势有：
隔热性能优异，保温层厚度仅为传统材料的五分之一，可大幅度降低热能损耗，降低管道直埋空间；
较好柔性与抗拉、抗压强度，长期使用不解体、不变形；
A级不燃材料，材料整体憎水；
更薄的隔热层，大大降低运输及安装施工成本；
使用寿命长，可持续使用10年以上。
新能源汽车
在新能源电池领域，因锂电池“热失控”而引发的电动汽车起火和爆炸事故屡见报端。通过在电池组间加装气凝胶隔热层，在电芯出现热失控的情况下可有效抑制热扩散，延缓事故发生。另一方面，气凝胶具有导热系数低、保温效果好、A级防火、质量轻等特点，应用于电池包保温，在保证电池低温环境下的使用性能的同时，能为空间有限的电池包节省更多宝贵空间。
工业窑炉
蒸汽锅炉、高温熔融炉、铝行业加热炉等工业炉体大都使用硅酸铝棉、岩棉、玻璃棉等保温材料，此类材料在500℃时导热系数大都高于0.15W/（m·K），隔热性能差。气凝胶隔热材料，可在不损失隔热效果的基础上降低炉壁厚度，在外观尺寸不变的情况下将炉体的有效容积增大，同时还可以优化炉体的保温隔热层设计，降低能耗。
家电/数码
气凝胶适用于需要保温隔热的烤箱、烤炉、取暖器、热水器等电器，达到隔热效果的同时显著减少了隔热层的厚度，降低能耗，确保操作环境的安全性。
冷链物流、船舶运输
气凝胶优异的隔热性能可应用于医药、食品保冷运输、深冷系统装置保冷等；同等保温效果的情况下，降低保温层厚度，节省运输空间。此外随着远洋运输、海上油田的发展，与之配套的海上钻井平台、石油运输船、液化天然气（LNG）船、液化石油气（LPG）船等发展迅速。这些特种船舶对于隔热保温和防火分隔提出了更高的要求，也成为气凝胶材料新的应用平台。
建筑行业
气凝胶可应用于建筑外墙保温、内墙保温、楼面和屋顶保温，因其具有低导热系数、A级防火性能、强疏水性等特点可完美解决建筑保温方面所有问题；此外，使用气凝胶做建筑保温材料，可有效降低保温层厚度，提高房屋空间利用率，为安全、低碳、节能建筑带来可能性。
气凝胶毡用于墙体内保温施工工艺
纺织行业
气凝胶可应用于冲锋衣、登山衣、保暖手套、保暖鞋和鞋垫、帽子、马甲、睡袋、帐篷、蒙古包等，因其具有低导热系数、质轻、透气、疏水等特点，可提供高效的保温性能。同时，可用于制作防火服、防火帘、防火毯等，为人员和工业安全提供保障。
https://t.cn/A6xXcz89 非可再生能源逐渐枯竭，全球变暖日益严重，建立以可再生能源为主的能源系统，实现绿色可持续发展已成为全球共识，光伏作为清洁能源的重要生产方式，发展潜力不容小觑。根据集邦咨询Trend Force旗下新能源研究中心集邦新能源网（Energy Trend）分析，2022年全球光伏新增装机约为200-220GW，硅料有效产能约为80-85万吨，新增产能约为20-30万吨，全年硅料供需或将处于结构性紧平衡状态。2022年上半年，考虑到硅料产能释放节奏，能耗双控及产线检修影响，硅料新增有效产能有限，叠加下游刚性装机需求，硅料仍处于紧平衡状态，价格或将高位震荡；随着扩产产能的逐步释放，预计2022年Q2末，硅料供需紧平衡状况将得到缓解，价格或将迎来拐点，开始进入下降通道。
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