文_本刊編輯 武德俊

氣凝膠攪動保溫市場格局

文_本刊編輯 武德俊

毋庸置疑，保溫在現(xiàn)代社會生產(chǎn)生活中的作用非常重要，它有效地保證了能源最大限度的為我所用，降低了浪費，同時達到了減少溫室氣體排放和保護環(huán)境的目的。材料保溫隔熱性能的優(yōu)劣，主要由其熱傳導(dǎo)性能的高低所決定。傳統(tǒng)的保溫材料中無機材料包括膨脹珍珠巖、加氣混凝土、巖棉、玻璃棉等，有機材料包括聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等。無機材料具有不可燃、使用溫度寬、耐化學(xué)腐蝕性較好等特點，有機材料則具有強度較高、吸水率較低、不透水性較佳等特色。近年來，一種新的保溫材料——氣凝膠，逐漸進入人們的視野。

何為氣凝膠

氣凝膠的產(chǎn)生其實并不是近幾年的事情。

1931年，美國科學(xué)家便用二氧化硅制出了最早的氣凝膠。氣凝膠的外號是“凝固的煙”，它的英文名字是“aerogel”，其中aero是飛行的意思，gel表示凝膠。

之所以被稱為氣凝膠可能與它的密度有關(guān)系。氣凝膠是當(dāng)今世界上最輕的固體物質(zhì)，它每立方米的質(zhì)量為3.55千克，僅為空氣密度的2.75倍。氣凝膠內(nèi)部充滿孔洞，可以占到總體積的80%以上，其孔洞直徑在納米級，內(nèi)含大量的空氣。氣凝膠明顯不同于孔洞結(jié)構(gòu)在微米和毫米量級的多孔材料，其導(dǎo)熱率極低；由于其具有極大的比表面積，因此對光、聲的散射比傳統(tǒng)的多孔性材料小得多。這些特性使該材料在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。特別是作為保溫材料，其未來非常光明。

氣凝膠使保溫材料性能達到新高

和傳統(tǒng)保溫材料相比，氣凝膠有很明顯的優(yōu)勢。

在工業(yè)領(lǐng)域，隔熱保溫陶瓷涂料應(yīng)用非常廣泛。隔熱保溫陶瓷涂料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.03瓦/米·開氏度。舉個例子，只要在1100℃的物體表面涂上8毫米的隔熱保溫陶瓷涂料，其表面溫度就可以降低到100℃以內(nèi)。但這與氣凝膠相比還具有不小的差距。氣凝膠保溫涂料的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.016瓦/米·開氏度，因此要達到同樣的保溫效果，僅需要4毫米的涂層就可以了。同時隔熱保溫陶瓷涂料每次施工僅能實現(xiàn)0.5毫米的厚度，要達到8毫米的厚度，需要多次施工，由于新涂層需要上一涂層干透后才能施工，因此，整個保溫工程的施工期很長。而氣凝膠涂料具有高成膜性，僅一次施工就能達到要求，24小時后就可以實現(xiàn)良好的保溫效果，大大提高了工人的工作效率。

同樣，與另一種應(yīng)用廣泛的保溫材料——巖棉相比較，氣凝膠也具有較大的優(yōu)勢。巖棉的導(dǎo)熱系數(shù)為0.040瓦/米·開氏度，因此，要達到相同的保溫效果，氣凝膠產(chǎn)品的厚度甚至不到巖棉厚度的一半。

在建筑保溫中，氣凝膠非常適于建筑物的正面、屋頂和內(nèi)墻的隔熱。由于氣凝膠的熱效率是傳統(tǒng)材料的2至4倍，能以更低的厚度提供更高的隔熱性能，這將最大限度地節(jié)約新建建筑寶貴的使用空間。同時，氣凝膠即使在壓縮下也可以提供高隔熱性能，這使得它特別適用于在大量傳熱的地方作為隔熱材料，如立柱上和窗戶周圍。氣凝膠絕佳的隔音性還可以幫助減弱來自建筑物外的噪音。

氣凝膠市場前景看好

卡博特公司氣凝膠業(yè)務(wù)商務(wù)總監(jiān)AndriesDu Plessis (AJ)先生對氣凝膠在未來保溫材料中的前景非?？春?。他認(rèn)為，和傳統(tǒng)保溫材料相比，氣凝膠由于傳導(dǎo)系數(shù)特別低，無疑具有明顯的優(yōu)勢。AJ介紹說，氣凝膠可以以多種保溫形式存在，包括毯狀、涂料、復(fù)合添加劑、壓縮包，也可以用作填充材料，這也使氣凝膠可以在不同的場合發(fā)揮作用。

說到價格，AJ認(rèn)為，氣凝膠產(chǎn)品現(xiàn)在的價格確實還比較高，但如果綜合氣凝膠的低導(dǎo)熱性、易施工性及耐久性等特點后比較，實現(xiàn)同樣的保溫效果，使用氣凝膠的成本并不比使用傳統(tǒng)保溫材料高。

如今，卡博特開發(fā)出了一種新的氣凝膠的生產(chǎn)工藝，用次臨界生產(chǎn)工藝取代了原來的超臨界批量生產(chǎn)工藝，這種生產(chǎn)工藝降低了氣凝膠的生產(chǎn)條件，包括溫度和壓力，同時使氣凝膠的生產(chǎn)實現(xiàn)了連續(xù)化，從而使氣凝膠的生產(chǎn)成本大大降低。

“人們對新產(chǎn)品需要一個認(rèn)識的過程?！盇J對氣凝膠還不為人所熟悉表示非常理解，“但它的良好保溫性能使它的前景非常光明。”他 介紹，作為氣凝膠上游原材料的提供商，卡博特非常希望能夠在中國找到更多的合作伙伴，一起將氣凝膠產(chǎn)品推向市場，為中國的節(jié)能減排工作做出更大的貢獻。