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厚度不满1cm,受1300℃喷射,中国新材料打破封锁,年产占全球1/6

 BBSBIAN 2019-03-10

厚度不满1厘米的凝胶材质板,正面受到1300℃的火焰喷射,背面依然能用手触摸,甚至能贴在脸上。这种不可思议的纳米高效绝热材料现已在我国生产,广泛应用于工业管道设备、石油化工、建筑消防、运输等多个行业。这不仅填补了中国气凝胶材料生产的空白历史,还可以一举打破凝胶材料国际垄断局面,被称为革命材料。

厚度不满1cm,受1300℃喷射,中国新材料打破封锁,年产占全球1/6

气凝胶材料

《科学》杂志将气凝胶物质列为了世界上最具潜力的十大新材料之一。不仅是目前世界上最轻的固体材料,导热系数也是最低的。除了成为最理想的保温隔热材料,气凝胶还是出色的吸音材料,更重要的是,在光学、电学、力学甚至是声学等领域也显示出优异的特性,在军用、民用领域也具有巨大的应用价值。

尽管体积的95%以上是空气,但气体凝材料的结构相当坚固。它可以包括陶瓷、碳、金属氧化物等多种类型的材料制成。与其他绝缘体相比,气凝胶的优势是耐高温,密度低,耐火,耐腐蚀性等。气凝胶有非常好的耐高温特性,可以承受温度的剧烈变化,可以承受几百次温度的剧烈波动。

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气凝胶材料超强的隔热性能

气凝胶被广泛运用于航空航天器、武器、其他专用设备的隔热保护等。研制这样气凝胶开发技术也能制造其他的超轻质的材料。因此,20世纪90年代以后,气凝胶一直都被工业设备的隔热应用,美国国家航空宇宙局(NASA)的火星探测器也使用着。

气凝胶这种物质看上去像是凝固的烟雾,但其成分与玻璃相似。由于气体凝胶具有极低的密度、高比表面积和高孔隙率,从而表现出独特的光学、热学、音学及电学性能,这在许多领域中具有广泛的应用前景。据现有资料可知,纳米级的气凝胶材料的产业化技术和工业供给一直被海外企业垄断。在我国,这方面的材料一直依赖进口,国内的气凝胶材料只限于实验研究。

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气凝胶隔热核心产品跻身国际舞台

目前国际上气凝胶最大的生产厂家是美国国家航空航天局旗下的斯彭气凝胶公司,但中国打破了国外的专利封锁,全过程国产化设备我们已经可以独立自主设计研制。特别要注意的是,目前世界上气凝胶产量只有6万立方米/年,中国的生产能量已经达到1万立方米/年,而我们的投资却只有阿斯彭的二十分之一,可见在这一方面,中国也将完成一次超越。

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气凝胶拥有极大的潜在应用价值

我国科研团队实现了将气凝胶从实验室向产业化方向的转化,并摸索出了一套国产化气凝胶材料产业化生产的关键技术。这项发明技术的实施应用,打破了气凝胶市场被国外垄断的局面,开辟了国内首个完整、连续的气凝胶隔热材料的大型产业化生产技术,填补了中国自主生产气凝胶材料产业的空白。

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