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氣凝膠的應(yīng)用領(lǐng)域

文章出處:本站    人氣:29313    發(fā)表時間:2020-03-03 15:02:33

1.氣凝膠在節(jié)能門窗的應(yīng)用

氣凝膠節(jié)能玻璃相對真空玻璃、夾層玻璃等傳統(tǒng)節(jié)能玻璃有著諸多點。就目前典型的建筑圍護結(jié)構(gòu)而言,通過門窗損失的熱量約占建筑總的熱量損失的40%~50%,并且隨著人們居住環(huán)境的提高,門窗面積還要不斷增加,節(jié)能玻璃的應(yīng)用對整個建筑節(jié)能將起到重要的作用。

2.氣凝膠在建筑管道中的使用

氣凝膠氈具有超高隔熱性和疏水性等點,是種理想的管道保溫材料。下圖是氣凝膠氈管道保溫層的結(jié)構(gòu),緊貼管道第層的為卷繞管道的氣凝膠保溫氈,該層為保溫結(jié)構(gòu)的主要保溫層,外層為金屬保護層和綁帶,提供了機械和戶外風(fēng)吹日曬雨淋的防護,如果卷繞多層氣凝膠氈可采用錯位搭接方式提高保溫性能。

氣凝膠氈有較好的柔性與抗拉、抗壓強度,施工方便快捷,另外氣凝膠氈的整體疏水性使其在整個使用周期導(dǎo)熱系數(shù)幾乎沒有變化。與傳統(tǒng)保溫材料相比,氣凝膠保溫結(jié)構(gòu)保溫性能明顯好于其他材料。根據(jù)美國阿斯彭公司的估算,平均每公里的高溫蒸汽管道在使用中僅能耗項就可以帶來250萬美元的節(jié)省,而在建筑供熱管道保溫材料改造中,理想情況下年左右即可以節(jié)省下改造所投入的成本。

3.氣凝膠板在墻壁和屋頂中的使用

傳統(tǒng)的墻壁和屋頂保溫材料分為無機材料和有機材料,占據(jù)保溫材料市場80%的有機保溫材料聚苯泡沫板防火阻燃性不佳,無機保溫材料如巖棉、玻璃棉等大多密度大且保溫效果欠佳。氣凝膠板具有低熱導(dǎo)率、低密度、高阻燃性是墻壁和屋頂?shù)睦硐氡夭牧?。下圖展示了目前常見的氣凝膠板保溫層,其中包括墻壁保溫層和屋頂保溫。該結(jié)構(gòu)的主要保溫層是氣凝膠板,其導(dǎo)熱系數(shù)在常溫下可到達0.013w/m·k,幾乎只有擠塑聚苯板的三分之,更是遠低于其它建筑保溫材料,具有高效的保溫隔熱性能。氣凝膠板還可以起到吸聲降噪的功能,該結(jié)構(gòu)還可以有效的阻噪聲。此結(jié)構(gòu)使用的氣凝膠氈和板燃燒性能為A1級,為完全不燃性材料,解決了建筑保溫與建筑防火無法共存的巨大矛盾。氣凝膠氈或板密度低于200kg/m3,施工時方便的同時也減輕了整棟建筑的重量。

4.氣凝膠在涂料中的應(yīng)用

氣凝膠粉體可以應(yīng)用在涂料中,做成具有保溫效果的保溫涂料,起到補充保溫作用。有研究人員分別以空心微珠、自制的SiO2氣凝膠為隔熱填料,添加到丙烯酸酯白色外墻涂料中制成隔熱涂料,通過自制的測量裝置測得SiO2氣凝隔熱涂料隔熱性能明顯于空心微珠隔熱涂料。還有研究人員用穩(wěn)定劑愛利索TMRM825 對SiO2氣凝膠進行改性并制備成漿料,以水性丙烯酸樹脂為成膜物,在助劑的配合下制得水性納米透明隔熱涂料,結(jié)果表明玻璃涂覆膜厚為20~25μm時,涂膜有良好的機械性能,可見光透過率大于89%,透明性好,同時有較好的隔熱效果。氣凝膠涂料不僅可以應(yīng)用在外墻體的保溫中,還可以應(yīng)用在建筑內(nèi)墻保溫和建筑頂部保溫和建筑底部保溫。


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