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气凝胶商品知识培训课件
目录
01.
气凝胶概述
02.
气凝胶的分类
03.
气凝胶的生产过程
04.
气凝胶的性能特点
05.
气凝胶的应用实例
06.
气凝胶的市场前景
气凝胶概述
01
定义与特性
气凝胶是一种具有极低密度和高孔隙率的固态材料，由凝胶经过超临界干燥过程制得。
气凝胶的定义
由于其多孔结构，气凝胶也展现出良好的吸音能力，常用于隔音材料和声学工程。
吸音特性
气凝胶的孔隙结构使其具有卓越的隔热性能，是目前已知最有效的隔热材料之一。
隔热性能
01
02
03
发展历程
01
气凝胶最早由史蒂文森在1931年发明，最初用于隔热材料，开启了其在材料科学中的应用。
02
20世纪90年代，随着技术进步，气凝胶开始商业化，被广泛应用于建筑、航天等领域。
03
近年来，气凝胶的生产技术不断突破，出现了多种新型气凝胶，如硅气凝胶、碳气凝胶等，拓宽了应用范围。
气凝胶的起源
商业化进程
技术突破与创新
应用领域
气凝胶因其卓越的隔热性能，被广泛应用于建筑外墙和屋顶的保温材料中。
建筑保温材料
01
在航空航天领域，气凝胶用于制作宇航服和航天器的隔热层，以保护设备免受极端温度影响。
航空航天领域
02
气凝胶的轻质和高效导热特性使其成为电子设备散热材料的理想选择，如手机和笔记本电脑。
电子设备散热
03
气凝胶在石油工业中用于提高油气井的热效率，减少热量损失，提升能源利用效率。
石油工业
04
气凝胶的分类
02
按材料分类
有机气凝胶
无机气凝胶
无机气凝胶如硅气凝胶，因其优异的隔热性能，广泛应用于建筑保温和宇航领域。
有机气凝胶如聚氨酯气凝胶，因其轻质和可定制的特性，常用于个人防护装备和包装材料。
碳气凝胶
碳气凝胶具有高电导率，被用于超级电容器和电池电极材料，提升能量存储效率。
按形态分类
粉末状气凝胶易于混合和应用，常用于涂料和复合材料，以提高产品的保温和隔音性能。
粉末状气凝胶
纤维状气凝胶可制成织物，用于制作高性能的保暖服装，如登山服和宇航服。
纤维状气凝胶
块状气凝胶通常用于保温材料，因其出色的隔热性能，广泛应用于建筑和航天领域。
块状气凝胶
按功能分类
气凝胶因其超低热导率，常用于建筑保温材料，如屋顶和墙体隔热层。
隔热气凝胶
01
02
气凝胶的多孔结构使其成为理想的吸音材料，广泛应用于声学工程和噪声控制。
吸音气凝胶
03
气凝胶具有良好的耐高温性能，可用于防火墙和防火门，提供额外的安全保障。
防火气凝胶
气凝胶的生产过程
03
原料选择
选择合适的前驱体
气凝胶的生产中，选择合适的硅源或金属有机框架前驱体是关键，以确保最终产品的性能。
01
02
确定凝胶化剂
凝胶化剂的选择对气凝胶的孔隙结构和稳定性有决定性影响，常用的有酸、碱等催化剂。
03
选择干燥方法
超临界干燥和冷冻干燥是两种常见的气凝胶干燥方法，选择合适的干燥方法对保持气凝胶结构至关重要。
制备技术
通过水解和缩合反应制备溶胶，进而形成凝胶，是制备气凝胶的常用方法之一。
溶胶-凝胶法
将凝胶在低温下冷冻，然后在真空环境中升华去除冰晶，得到多孔结构的气凝胶。
冷冻干燥法
利用超临界流体的特性，避免液-气界面张力，从而制得高孔隙率的气凝胶材料。
超临界干燥技术
后处理工艺
气凝胶块体经过切割和成型工艺，可制成各种形状和尺寸，以满足不同应用需求。
切割与成型
通过表面改性处理，可以提高气凝胶的耐水性和机械强度，增强其在特定环境下的应用性能。
表面改性
气凝胶产品通常需要封装以保护其脆弱结构，封装技术包括真空封装和复合材料封装等。
封装技术
气凝胶的性能特点
04
绝热性能
气凝胶的热导率极低，可达到0.01W/(m·K)，是目前已知最佳的绝热材料之一。
超低热导率
01
即便在极端温度条件下，气凝胶也能保持稳定的绝热性能，不发生热分解。
优异的热稳定性
02
气凝胶密度极低，可压缩性强，使其在保持绝热性能的同时，便于运输和安装。
轻质且可压缩
03
机械性能
剪切强度
抗压强度
01
03
气凝胶的剪切强度较弱，这限制了其在需要承受剪切力的应用场景中的使用。
气凝胶具有出色的抗压性能，即使在高压环境下也能保持结构稳定，如用于建筑隔热材料。
02
气凝胶的弹性模量相对较低，表明其在受到外力作用时具有一定的形变恢复能力。
弹性模量
环境适应性
气凝胶能承受高达1000摄氏度的高温，使其在航空航天领域中作为隔热材料得到广泛应用。
耐高温性能
气凝胶即使在极端温度变化下也能保持结构稳定，适用于严寒地区的保温隔热需求。
抗冻融能力
气凝胶的热导率极低，是目前最优秀的隔热材料之一，广泛应用于建筑保温和制冷设备中。
超低热导率
气凝胶的应用实例
05
建筑保温
气凝胶在屋顶保温中的应用
利用气凝胶的低导热系数，屋顶保温层可显著降低能耗，提高建筑能
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