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为什么说气凝胶是现今乃至未来顶级的保温材料?

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为什么说气凝胶是现今乃至未来顶级的保温材料?

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  • 发布时间:2021-06-07 13:06

为什么说气凝胶是现今乃至未来顶级的保温材料?

  二氧化硅气凝胶复合隔热材料能很好的抑制上述三种热传导的途径。

  固体导热能力的大小,从隔热材料的角度来说,仅跟材料本身固有的导热系数,以及材料的密度有关。为了降低材料的密度,一般的隔热材料均采取制造孔隙的办法。本公司研制的多孔二氧化硅气凝胶复合隔热材料,在这一点上做到了极致;该材料的孔隙率占到了整体积的90%以上,因而材料密度极低,仅为水的四分之一左右。

  然而,因为大部分隔热材料均含有大量的孔隙,因此孔隙内部所含气体的对流导热,成为一个关键导热途径。据研究,对流导热仅跟气体性质和孔隙大小有关。不同隔热材料用不同办法来降低材料对流导热。例如,聚氨脂发泡材料在孔隙中填充了氟利昂气体,该气体的导热率仅有空气的三分之一,从而获得了优越的隔热性能。但因其能严重破坏臭氧层曾被二氧化碳等替代,然而二氧化碳等作为填充的聚氨脂材料,又会存在导热率高的问题。本材料采取了另一个途径,即减小孔隙直径的办法来降低孔隙中空气的热导率。经过特殊工艺制得的本材料,其中孔隙的平均直径仅为50-60纳米,约为头发直径的千分之一,而空气分子的平均自由程为70纳米左右。在如此之小的空隙中,空气几乎无法流动,从而抑制了空气的对流导热。

 

  此外,由于大量微小孔洞的存在,本材料几乎具有无限多的孔壁,而这些孔壁均可视为辐射的反射面和折射面。一毫米厚度的本材料就含有上万层的反射面和折射面,很好地阻隔了辐射导热。同时为了更好抑制材料的辐射导热,本材料添加了一些纳米级的反辐射物质,可以很好的反射/吸收热辐射。因此对于辐射导热本材料也有很好的抑制作用。

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