三分钟带你领略气凝胶行业
发布时间:2022-07-22


气凝胶是由纳米粒子相互连接形成具有三维网状多孔结构的固体材料,孔隙率高达90%以上,通常外观呈蓝色,亦称为“蓝烟”。气凝胶是目前除真空绝热板外已知的导热系数最低(~0.012W/(mK))、密度最低(~3kg/m3)的固体材料。气凝胶拥有超长的使用寿命、超强的隔热性能、超高的耐火性能等,被誉为“改变世界的神奇材料”。


气凝胶行业快速发展

市场需求空间广阔

THE INDUSTRY IS DEVELOPING RAPIDLY


1931年气凝胶首次由Kistler通过超临界干燥技术制备成功。2004年我国开始气凝胶产业化应用研究, 2012年,国内首套1000L超临界二氧化碳气凝胶干燥设备投产,标志着我国气凝胶的规模化生产。


近些年我国气凝胶产业技术进步显著,产量快速跃升,已成为全球气凝胶需求大国之一。2015~2020年国内气凝胶材料产量年均复合增速为38.5%、气凝胶制品产量年均复合增速为38.8%。根据IDTechEX报告,目前气凝胶应用市场有 56%来自油气项目,18%用于工业隔热,9%用于建筑建造,8%用于交通。而到 2026 年,将有 14%用于建筑,而交通领域的需求将增至 13%。



气凝胶形态多样

下游应用市场广阔

THE APPLICATION MARKET IS BROAD

由于气凝胶超强的保温隔热性能,早期主要应用在航天、军工和国防领域,后来逐步向民用领域拓展;气凝胶毡、板、布、纸和异形件是气凝胶与相应形态的气凝胶与纤维等增强材料复合所得。气凝其中气凝胶毡产量最大,应用最广,主要应用在工业管道、储罐、交通、电池模组、建筑等领域保温隔热。




气凝胶行业瓶颈

INDUSTRY BOTTLENECKS

气凝胶因其独特的性能受到了众多行业的青睐,却因以下三点限制了广泛应用。

①高昂的原料成本和制造费用。 Aspen Aerogels数据显示,材料成本约占总成本的48%,制造成本约占44%。气凝胶的生产成本主要集中在硅源(原料)、设备折旧及能耗(干燥)方面。因此,气凝胶降成本主要从干燥成本和原料成本着手。

②飘粉问题。气凝胶粉体颗粒极小、密度极低,因此极易产生飘粉问题。飘散的粉料极易被吸入,损害人体健康;飘粉增大使用损耗和难度。

③气凝胶的产品多样化不足。多样化赋予其更加灵活宽泛的下游应用,但因气凝胶本身优异的疏水性质,难以与多数树脂、有机溶剂及无机基材兼容,限制了下游应用。


有机功能材料与应用技术研究所-

气凝胶降本技术

WAYS TO REDUCE COSTS

有机功能材料与应用技术研究所纳米陶瓷复合材料技术中心基于团队多年技术积累,成功优化气凝胶生产路径,实现有效降本约20%;自主研发了中间品—气凝胶膏料,实现气凝胶粉与水的有效结合,完美保持气凝胶隔热能力的同时,成功解决气凝胶粉体在应用时因质轻扬尘的难题。同时,通过膏料的使用,有效拓展了下游应用,开发出了气凝胶整理剂、气凝胶水性涂料、气凝胶塑料母粒、气凝胶湿法纺丝纤维、气凝胶隔热保温建筑板材等。



关于我们——

纳米陶瓷复合材料技术中心

ABOUT US

定位:聚焦功能新材料领域,立足光热分控型纳米复合材料核心技术,从无机纳米陶瓷研制、聚合物改性、有机无机兼容等技术领域开展实验室研发、中试及产业化设计。平台核心是基于核心技术的产品开发、成果转化,同时涵盖面向应用需求的共性科技服务、委托研发、解决方案设计、产品(包括中间品)定制生产等业务。平台力争打通“研发→产品化→商品化”不同阶段的产业壁垒,探索科技成果转化最高效途径。

愿景:在光热调控有机/无机复合材料领域,打造国内领先的技术开发、应用验证、项目孵化功能集群平台。


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