气凝胶行业报告（53页）

行业报告下载 2021年10月04日 07:38 管理员

二氧化硅气凝胶是迄今为止保温性能最好的材料。热的传递有三种方式：热对流、热传导、热辐射。最好的保温绝热材料需要是木桶型的。尽管空气的热导率很低，但是我们能在一定距离内感受到空调、火炉的温度，是因为空气热传导和热辐射的存在。而气凝胶凭借极低的体积密度及纳米网格结构的弯曲路径阻止了气态和固态热传导的同时，由于其孔径尺寸低于常压下空气分子平均自由程，气凝胶空隙中的空气分子近似静止，从而空气的对流传热得到限制，趋于“无穷多”的空隙壁使热辐射降至最低。气凝胶完美对抗了三种热的传递方式，导热系数甚至达到 0.013 W/m.K 以下，比常温下静态空气 0.025 W/m.K 还低，因此是迄今为止最完美的隔热材料。在管道包裹保温方面，达到相同的隔热效果，气凝胶毡的厚度仅为岩棉的三分之一厚，膨胀珍珠岩的五分之一。目前最常见也是发展最为成熟的气凝胶是二氧化硅气凝胶，二氧化硅气凝胶属于氧化物气凝胶，除此之外，还有碳化物气凝胶、氮化物气凝胶、有机气凝胶、碳气凝胶、生物质气凝胶、复合气凝胶及其他气凝胶。各个分类中中已经合成了多种化合物气凝胶，结构性质各异。

气凝胶的形态多样，包括毡、板、颗粒和涂料等。多样化的产品形式使得气凝胶的应用更加灵活广泛，下游市场需求空间巨大。在石化领域，气凝胶凭借极佳的隔热保温性能可以作为外保温材料，如蒸馏塔、反应管道、储罐、泵、阀门、天然气和 LNG 液化气管道、深海管道等等。在高温蒸汽、导热油或流体介质管线外包裹气凝胶，一方面减少了管道暴露损失热量，另一方面这些区域往往受到重量、空间的限制，需要保温材料轻量又轻薄，气凝胶是唯一完美契合的材料。同时，在海上漏油事故处理中，气凝胶质量轻、吸附能力极强，也得到认可。在环保领域，纤维素气凝胶可作为吸附剂从水中吸附油和其他有毒有机物，被广泛地应用于吸附脱除染料废水。此外，生物质碳气凝胶可以去除水中的多种重金属离子，如 Co(II)、Cd(II)、Pb(II)和 Sr(II)。在建筑领域，房屋门窗、墙壁的隔热保温正越来越被重视。现有的保温材料或隔热能力不够理想，或达到理想效果厚度太厚、太重，也有一些隔热能力较好的材料但阻燃能力不佳，容易引发房屋火灾。而气凝胶既可以作为现有保温材料的升级替代，同时兼顾防火、隔声等功能，有望颠覆建筑保温材料现有格局。

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