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纳米气凝胶保温毡有哪些特性?如何研制

浏览:0 发布日期:2018-11-02

  1、纳米气凝胶保温毡的特性

  1.1纳米气凝胶保温毡的导热特性

  气凝胶是由胶体粒子或高聚物分子相互聚结构成的一种纳米孔网络结构,常见的纳米气凝胶保温毡是由SiO2网络骨架和填充在纳米孔隙中的气体所构成的一种高分散固体材料。具有80%以上的孔隙率,其孔径均为纳米网络骨架相互联结围绕所构成的2~50nm之间的介孔尺寸,密度仅为30~100kg/m3,在常温下纳米气凝胶保温毡的热导率仅为0102W/(m·K)。因此,纳米气凝胶保温毡是一种典型的轻质、性能优异的隔热材料。

  1.2纳米气凝胶保温毡的透光特性

  在高温状态下,波段小于8μm的红外线的热辐射能量将几乎全部通过气凝胶,导致纳米气凝胶保温毡的热导率急剧上升,为了减小辐射热导率,就需要在纳米气凝胶保温毡中复合可以吸收或散射红外光的遮光剂,常见的红外遮光剂有碳黑、TiO2等。

  2、纳米气凝胶保温毡的研制

  纳米气凝胶保温毡独特的网络结构及高孔隙率和低密度等特点导致了气凝胶本身具有很大的脆性,并且在温度较高的环境中,半透明的气凝胶材料很难阻抗辐射热导率的影响,因此,在很多领域中,气凝胶很难作为隔热材料单独进行使用,需要与其他材料复合才能达到实际的使用效果。山东金石高温有限公司科技人员经过多年反复试验研究,研制出一种新型纳米气凝胶保温毡。

  2.1原材料

  研制纳米气凝胶保温毡的主要原料有:SiO2气凝胶,纤维,碳黑、TiO2,氧化锆。

  2.2研制方法

  将50-60%(按质量分数,下同)的SiO2气凝胶;3-5%的纤维;10-20%的碳黑;5-10%的TiO2;10-15%的氧化锆,加入特制的混合设备内搅拌均匀,利用液压模压成型,制成200*300*20的纳米气凝胶保温毡。

  2.3性能与特点

  此纳米气凝胶保温毡是一种模压成型的新型隔热材料,其导热率低,经权威机构检测800℃,导热率为0.037W/(m·K),加热线变化率1.7%;其次耐高温性能好,耐高温1000℃以上;长期使用不变形,不粉化,性能不退化,在常规使用环境下具有极长的寿命,毋需更换维护;低密度体积密度可按要求设计在200kg/m3-600kg/m3之间;环保无毒在高温下不释放任何气体或有机物。