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第十九届上海国际保温材料与节能技术展

同期举办:亚洲金属建筑设计与产业博览会

上海建筑表皮设计与应用国际大会

上海国际采光顶与金属屋面展览会及会议

2022年8月31日-9月2日      上海新国际博览中心

同期举办:

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【保温论坛嘉宾 ·演讲分享】沈军:气凝胶相关材料及其在保温隔热领域的应用

沈军教授首先介绍了气凝胶类材料的特性:

·热学

超低热导与热扩散系数 (绝热保温)

·力学 

超低的模量与模量范围 (粒子捕获、冲击波传输 、防爆)

·电学

高比表面积与多级结构 (超级电容器、锂电池)

·化工

高比表面积与表面活性 (催化或催化剂载体)

·环保或生物

高比表面积与扩散特性 (污水处理、减排、药物缓释)

·声学

超低的声速、声阻抗系数 与变化范围 (声延时、阻抗匹配) 

·光学

超低的折射率与变化范围 (光学器件、Cherenkov探测) 

·特殊应用

超低的密度与变化范围 (聚变靶、航空航天)

 

// 气凝胶材料的种类

• 无机氧化物气凝胶:1、SiO2;2、其它氧化物气凝胶材料,如TiO2, ZrO2, Al2O3, LiO,V2O5, Ta2O5, Cr2O3, Fe2O3, CuO等。

• 有机气凝胶(间苯二酚与甲醛等)/碳气凝胶 

• 硫族化合物气凝胶 

• 单质气凝胶 

• 碳化物气凝胶 

• 碳纳米管、石墨烯气凝胶

 

并介绍了同济大学于1991年在国内率先系统从事气凝胶研究。

// 气凝胶的制备

工艺:

·主流干燥工艺:超临界干燥、常压干燥

·其它干燥工艺:1. 冷冻干燥 2. 亚临界干燥 3. 分级减压干燥 4. 小孔干燥 5.......

 

气凝胶可制成轻质超级隔热保温材料。

 

沈军教授介绍到外墙保温与窗户节能是关键!而且传统的建筑节能材料存在燃烧性能不稳定等问题。

 

气凝胶的应用

// 01 气凝胶制成建筑外保温材料

在建筑外墙外保温上“将纳米多孔气凝胶材料水泥、玻璃、陶瓷纤维等复合,形成具有优良保温隔热、隔声性能、阻燃、耐候、质轻的砖材、板材、柔性毡,甚至是气凝胶保温砂浆等产品,以适应多种应用场合。”

 

// 02 气凝胶制成的建筑隔热采光板

将透明/透光无机阻然纳米气凝胶材料与平板玻璃复合,形成透 明隔热、隔声板材,广泛用于节能建筑。

 

// 03 气凝胶制成气致变色薄膜:智能灵巧窗等

将气致变色气凝胶薄膜材料与幕墙玻璃复合,形成新型节能/智能灵巧窗或幕墙玻璃。

 

气凝胶除了应用于以上三类,还广泛应用于:

  • 客车绝热防火

  • 能源安全: 电池绝热防火

  • 气凝胶织物

  • 电子产品、可穿戴设备

  • 气凝胶粉末与涂料

  • 环保:空气净化、水净化、油污清理等

 

最后,沈军教授还表达了希望多多合作、互相学习,发扬气凝胶产业的愿景。

 

来源:上海国际保温系统技术应用高峰论坛 沈军

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